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  20  专注高分子材料抗紫外线、抗黄变

谈谈裂解型光引发剂的结构及特点(二)

       本文继续简述裂解型光引发剂类别中,各种不同光引发剂的结构及特点。

       四、α-羟烷基苯酮。

       α-羟烷基苯酮总体具有很高的光引发活性,是目前应用开发最为成功的一类光引发剂。其主要品种有以下几种结构。

       结构最为简单的是2-羟基-2-甲基-1苯基-1丙酮(HMPP),商品名有 Darocur1173。常温下呈无色 液体或微黄,最大吸收波长为331mm,是目前国内光固化行业应用最为广泛的光引发剂之一;另一个产品是1-羟基-环已基苯酮(HCPK),商品名 Irgacure184,产品呈无色粉状结晶,熔点在45~49℃、最大吸收波长为333nm,也具有相当高的光引发活性,同样是国内行业界最常采用的光引发剂之一。这两个光引发剂以其卓越的光引发性能、优良的热稳定性能及其他综合平衡性能而受到用户欢迎。此外,它们作为光引发剂应用在丙烯酸脂体系中,光解时不产生易导致黄变的取代苄基自由基结构,故基本不会导致固化涂层黄变。


       HCPK的光化学作用机理如下图: 

       

      与苯偶姻醚、DMPA、DEAP及酰基膦氧化物光引发剂相比,α-羟烷基苯酮类光引发剂的激发三线态寿命比较长,容易被苯乙烯等作用较强的单体所猝灭。因此,在不饱和聚酯、苯乙烯体系中,HMPP的光引发效率反而不如苯偶姻醚等传统光引发剂。


       五、α-胺烷基苯酮。

       α-胺烷基苯酮是一类较新的高活性光引发剂,一般在其苯环对位有强推电子基团,如甲巯基、吗啉基等。该系列光引发剂中最重要的是2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(MMMP,Irgacure907,最大吸收波长为307mm)和2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮(BDMP,Irgacure369,最大吸收波长为324nm)。与前面几类光引发剂相比,尽管这类光引发剂的光化学动力学参数并不总是对它的光引发活性有利,但它们在大多数光固化体系中仍具有很高的光引发效率,最大吸收波长有增加或吸光度增加,而且经常与硫杂蒽酮光敏剂配合,吸光能力进一步加强。由于这两方面特点,a-胺烷基苯酮光引发剂应用于颜料着色体系时能表现出优异的光引发性能。这两个光引发剂也常常被推荐用在附加值较高的光固化油墨配方中。


      六、酰基膦氧化物。

      芳酰基膦氧化物和芳酰基膦酸酯是一类活性较高、综合性能较好的光引发剂,具有较长的吸收波长为350~380nm,特别适合用于颜料着色体系、层压复合等透光性较差的体系光固化,而且光解产物吸收波长蓝移,具有光漂白效果,故也可用于较厚涂层的固化。同时也说明,这类光引发剂对日光或其他短波可见光敏感,调制配方或贮运时都应注意适当避光。

        双苯甲酰基苯基氧化膦是一种比较新型的高效光引发剂,简称BAPO1,原Ciba公司商品名称为 Irgacure 819。产品为黄色粉末,熔点约130℃,最大吸收波长为405nm,在多数丙烯酸酯或低聚物中溶解度不高,HDDA中溶解度只有9% ,一般与其他光引发剂配合使用较多,实际用量往往较低。为改善BAPO1的相容性问题,在膦氧化合物的磷原子上引人长链烷基,即得BAPO2,产品熔点下降,与树脂体系的相容性大为改善。

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