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硫杂蒽酮类光引发剂是一种性能优异的光引发剂,吸收波长较长,吸光能力强,具有光漂白效应,广泛应用于光固化的涂料和油墨配方之中。其不足之处在于,这类引发剂在光聚合过程中会残留在体系里,由于其分子量较小,容易迁移到制品的表面,这将会给制品带来气味和毒性。因而限制了其在食品包装材料的应用,近年来,低迁移光引发剂得到了快速发展,使得引发剂更加安全环保绿色。论文目的是对硫杂蒽酮进行修饰,降低硫杂蒽酮的迁移性,能够降低其在使用过程中的毒性和气味,同时增加其应用范围,具体内容如下。(1)合成了一种含有氧杂环丁烷基团的硫杂蒽酮引发剂,使用Photo-DSC研究了其在不同条件下的敏化碘鎓盐的性能。为了测试引发剂得性质,利用紫外分光度计测试了引发剂的吸光能力、降解速率、迁移性,发现其吸光能力比商用的引发剂二异丙基硫杂蒽酮(ITX)要高,摩尔消光系数大约是ITX的1.2倍,其最大吸收峰都在385nm附近,这表明其吸收峰并没有发生较大偏移,吸光能力有所提高。对引发剂进行光降解实验,发现其降解速率较ITX略慢,经过20min的光降解后引发剂剩余42%,而ITX剩余25%,说明其量子产率不如ITX高。使用碘翁盐引发3-乙基-3-((环氧乙烷-2-基甲氧基)甲基)氧杂环丁烷(TCM207)聚合时,当体系中加入这种引发剂敏化,聚合速率和最终转化率都得到了很大的提高,说明这种引发剂对碘鎓盐的敏化效果很好。测试制品萃取液的紫外吸收光谱,将其与ITX引发剂进行对比发现其迁移性远低于市面上的ITX引发剂,说明这种引发剂将具有更广的应用范围。(2)合成了一种含有甲基丙烯酸酯双键的硫杂蒽酮光引发剂(GTX),使用Photo-DSC研究了其在不同条件下引发丙烯酸酯聚合的能力。发现其引发乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)聚合时,速度比ITX要快,达到最大聚合速率较ITX提前了 75s,最大聚合速率约为ITX引发剂的二倍,其引发性能较ITX更加优秀。同时其吸光能力优于ITX,最大吸收峰吸光度是ITX引发剂1.22倍。光降解速率快于ITX,说明其量子产率高于ITX引发剂。迁移性远低于ITX,相同条件下,迁移量仅为ITX的0.6%。并且GTX引发剂的热稳定性非常优秀,ITX引发剂在300℃时已经蒸发完全,而GTX引发剂的主要分解温度在400℃远高于ITX引发剂,这说明GTX引发剂储存稳定性更好在体系中也更加稳定。是一种优秀的低迁移光引发剂。(3)合成了一系列不同官能度的多官能度硫杂蒽酮光引发剂,测试这些引发剂紫外吸收光谱与ITX引发剂进行对比发现,其摩尔消光系数略低于ITX引发剂,并随着分子量增加摩尔消光系数下降,这说明分子量的增大对引发剂的吸光能力产生了影响,引发剂的吸光能力随分子量增加会略微降低。由于大分子引发剂分子量更大,分解温度在400℃,其热稳定性能远高于ITX引发剂。这些大分子引发剂在引发TMPTA单体聚合时,聚合速率和最终转化率与ITX相比发现,3官能度引发剂引发效率最好,其他引发剂相差不大。测试引发剂的迁移性,发现其中2官能度的引发剂迁移性为ITX的11%,3官能度的引发剂迁移性为ITX的3%,而4官能度的引发剂迁移性为ITX5%,引发剂的的迁移性随着分子量的增加有降低的趋势,但同时也受到体系的聚合度的影响,过高的分子量对引发剂的迁移性降低可能意义不大。