任 众1,刘宇艳1,邹育良2,杜星文1
(1.哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨150001,E-mai:l liuyy@ hit. edu. cn; 2.大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712)
摘要：合成两种紫外光阳离子引发剂, S, S-二甲基(3, 5-二甲基-4-羟苯基)硫鎓六氟磷酸盐(4HPS) 和S, S-二甲基(3, 5-二甲基-2-羟苯基)硫鎓六氟磷酸盐(2HPS),并用红外光谱、1H-NMR、元素分析确 证合成产物即为目标产物.用 红外光谱仪结合高压汞灯的方法,对HPS引发剂/ZH92-21体系的固化行为 进行研究,在采用的两种浓度中,引发剂浓度越高,聚合速率越大,这与动力学推论一致. 2HPS/ZH92-21体 系的固化速率大于4HPS/ZH92-21体系. 2-异丙基噻吨酮对HPS引发剂/ZH92-21体系具有光敏作用.
关键词：紫外光阳离子引发剂;光固化;环氧树脂
中图分类号：TQ316·32文献标识码:A文章编号:0367-6234(2007)06-0960-04
新一代阳离子光引发剂最典型的代表为碘鎓 盐和硫鎓盐,鎓盐阳离子引发剂只溶于极性单体中,这限制了其使用;苯基取代鎓盐有较强的毒 性.为解决此问题, JamesV. Crivello等采用一种 新方法合成了二烃基取代苯基的硫鎓盐 (2CH3Ar)S+R1R2Mt-,其中硫离子上所连的烃 基R1和R2可任意调整链长[1].目前,国内未见报道有关此种光引发剂引发阳离子光固化的研 究.本文采用此方法合成了光引发剂4HPS和 2HPS,研究了引发剂/ZH92-21环氧树脂体系的 光固化行为.
1 实 验
1·1 HPS引发剂的合成
合成了两种光引发剂, S, S-二甲基(3, 5- 二甲基-4-羟苯基)硫鎓六氟磷酸盐(4HPS)和 S, S-二甲基(3, 5-二甲基-2-羟苯基)硫鎓六 氟磷酸盐(2HPS),合成反应方程式如下:
式中Ar为苯基.
1·2 分析测试
红外吸收光谱(FT-IR)采用美国Nicolet公 司NEXUS 670型傅里叶变换红外光谱仪,KBr压 片与涂膜法, DTGS范围: 4000-400 cm-1,分辨 率: 4 cm-1,扫描次数:两次.核磁共振谱采用瑞士 Bruker公司AV300型核磁共振仪,溶剂为氘代丙 酮,TMS(tetramethyl silane四甲基硅烷)为内标. 元素分析采用Elementar Analysensysteme GmbH VareoELV4·01型元素分析仪,采用CHN模式. 紫外吸收光谱采用北京普析公司UT-1901型可 见光-紫外光谱仪,测光方式: Abs,光谱带宽: 2 nm,采样间隔: 1·00 nm.荧光光谱采用美国 PERKIN ELMER公司的LS50B型荧光光谱分析 仪,激发波长: 400 nm,扫描速度: 500 nm/min,激 发狭缝: 5 nm,发射狭缝: 5 nm.
1·3 光固化
将傅里叶变换红外光谱仪和紫外光高压汞灯结合使用,进行固化行为和动力学研究. 200W高 压汞灯光强度为6 cm处, 18~22 mW.样品至汞灯距离15 cm,红外光谱仪定为吸光度模式. 根据文献[2-3],在红外谱图790 cm-1处, 双取代环氧有一个尖锐、明显的吸收峰. IR的峰面积为环氧基的吸光度,正比于环氧基浓度,可从红外谱图得到转化率-时间曲线.