最近发表的一项研究重点关注新型酰基膦氧化物作为自由基聚合的高性能和低迁移 I 型光引发剂。

研究摘要

设计并合成了两种低迁移的含有不饱和C双键的酰基膦氧化物光引发剂（APO和DAPO），用于自由基聚合。评估了APO和DAPO在三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）自由基聚合中的性质和性能，并与商用光引发剂2,4,6-三甲基（苯基）二苯醚（TPO）进行了比较。

发展趋势

光聚合是一种绿色、发展中的技术，利用光源诱导树脂聚合，无需使用溶剂，具有高效、安全、环境友好等优点。光引发剂是光固化体系中最重要的组分，它必须有效地吸收光来产生自由基、阳离子或阴离子等活性物质。自由基光引发剂有两种反应途径：一是光照射下化学键的α-断裂（I型），二是引发剂和共引发剂的双分子氢提取反应（II型）。在过去十年中，随着发光二极管 (LED) 的快速发展，用于光聚合的 UV-LED 辐射器在油墨、涂料固化、粘合剂和 3D 打印等许多应用领域引起了极大的兴趣。UV-LED 可以提供具有近高斯分布和相对较窄带宽（通常为 20–30 nm）的单色光，可在 365 nm、385 nm、395 nm、405 nm 和 420 nm 处使用。因此，设计和合成吸收波长范围为 365–420 nm 的紫外光并有效产生自由基的光引发剂是 UV-LED 敏化光聚合领域的关键问题 。据报道，一些酰基氧化膦PI可以在 LED 照射下引发光聚合。

2,4,6-三甲基苯基二苯醚（TPO）是一种商业化的光引发剂，最大吸收波长为380nm，属于自由基裂解型（Type I）光引发剂。TPO具有较高的自由基产率、较高的诱导效率和优异的颜色稳定性，因此被广泛应用于UV-LED光固化涂料、油墨、生物医学材料等工业领域。然而，它也存在一些缺点，其中最重要的就是迁移率高。近年来，TPO固化后迁移率高，最终对人体造成危害，限制了其在环保型光固化涂料、食品包装油墨等许多工业领域的应用。因此，抑制传统光引发剂的迁移是一个无法回避的关键问题。

目前，有两种类型的光引发剂可以实现光聚合后较低的迁移率，一是增加光引发剂分子的重量，另一种是设计含有不饱和碳碳双键的可聚合光引发剂。增加分子量可以通过在酰基上添加选定的较高分子量的部分得到氧化膦结构来实现。最近对二酰基氧化膦光引发剂的研究主要集中在修饰磷原子上的部分以观察其对稳定性、引发性能和迁移率的影响。然而，关于含有碳碳不饱和双键的酰基氧化膦衍生物的迁移率的研究很少。

工业应用的可能性

结果表明：在相同反应条件下所测试的光引发剂中，DAPO对TMPTA的双键转化率（DC）最好；APO和DAPO的迁移率分别是TPO的2/3和1/3，迁移率低于常规光引发剂，且DAPO在单体中的溶解度与TPO接近，为DAPO的工业化应用提供了可能。