阳离子光固化研究团队(王涛)

发布时间:2019-12-26

项目团队基本情况  

项目团队介绍:

团队隶属于北京化工大学理学院有机化学系,目前在读博士研究生5人,硕士研究生9人。主要从事功能有机分子的设计合成及应用开发,主要研究方向及承担项目包括:

1.长波长阳离子光敏引发剂的茂铁盐开发及其光化学

   该方向主要承担了两项国家自然科学基金项目:

    “茂铁型长波长阳离子光敏剂的合成及光性能研究”   No.20676012

    “长共轭阳离子茂铁芳烃络合物的合成、光化学及其应用研究”   No. 21176016

阳离子茂铁芳烃络合物具有独特化学反应活性,配体结构灵活多变等特点。本课题在在丰富茂铁金属化合物的合成化学,并利用过渡金属铁与芳烃配体的特殊作用开发功能型的茂金属分子,设计了多种新型的具有长共轭结构的阳离子茂铁芳烃络合物,其中包括带有自增感基团的取代咔唑配体茂铁盐,及其具有双关子吸收性能的炔基取代芳烃茂铁盐,并成功应用在长波长阳离子型光聚合体系中。

2.   高效光敏增感染料的开发及其对鎓盐类光引发剂的增感研究

设计合成了多个系列分子骨架中具有芳胺结构的D-π-A-π-DA-π-D-π-AD-π-D-π-D新型染料分子,考察染料结构与染料对芳基碘鎓盐、芳基硫鎓盐类光引发剂、吡啶盐光引发剂和磷鎓盐类光引发剂的增感能力关系,研究染料与鎓盐间的电荷转移增感机理,以及光敏体系在可见光光聚合及双光子光聚合技术中的应用。

3.   高性能有机高分子材料的单体和预聚体的合成研究

该方向承担了一项国家863项目: “高效白光LED封装技术及封装材料研究,该方向与企业合作项目包括:利用渣油中重质芳烃制备稠环多核芳烃树脂绿色防污闪涂料的开发。课题组针对传统有机高分子材料的光固化功能改性进行了大量开发工作,如开发了具有光固化基团的多用环氧有机硅及其丙烯酸酯基有机硅单体和预聚体。

4.   精细有机化合物的合成及应用开发

该方向承担过的项目:二苯醚及其衍生物的绿色硝化工艺开发除草剂草铵膦的合成工艺利智药左乙拉西坦的合成工艺重质芳烃提纯新工艺开发研究醇醚提纯工艺开发高色价栀子黄色素的提取工艺

Polymer ChemistryRSC AdvancesInd. Eng. Chem. ResDyes and PigmentsJ. Photochem. Photobiol. A: Chem.等期刊发表学术论文60余篇,获得9项发明授权专利。

 

项目相关

光聚合技术是节能环保的高新技术,根据光聚合机理不同,光聚合技术分为自由基型光聚合和阳离子型光聚合,自由基型光聚合具有引发速度快、单体和引发剂种类多等优点,但自由基型光聚合存在着严重的氧阻聚缺点,限制了在某些领域的应用。阳离子型光聚合的主要聚合单体是环氧和乙烯基醚类化合物,所以固化材料性能优异,尤其在抗腐蚀防护领域,另外阳离子光聚合没有氧阻聚问题,且具有后固化优点,所以阳离子型光聚合是未来光聚合应用的重要解决方案。目前限制阳离子光聚合应用的重要问题是阳离子光引发剂种类少,且价格昂贵,急需开发光引发剂的合成新工艺,降低成本,同时急需开发新型的阳离子光引发剂和增感剂。

传统的光固化应用领域中普遍采用的光源是高压汞灯,随着《水俣公约》签订,汞灯作为光固化的主要光源将被淘汰,而LED光源由于低发热、低能耗的特点将会成为主要激发光源。目前市场上多数的引发剂都是围绕汞灯固化光源开发的,在长波光源和可见光区具有高效引发活性的阳离子光引发剂将在汞灯光源被取缔后将有较大需求。

在各类阳离子光聚合引发剂中,茂铁盐和二芳基碘鎓盐占有重要地位。茂铁盐的重要特点是在可见光区具有因d-d跃迁产生的吸收,可以用于长波长光源和可见光源,另外根据配体结构的改变可以方便调控光引发效率。二芳基碘鎓盐的重要特点是易于增感,可以与多种增感剂组合成高效的阳离子光引发剂,同时具有自由基光引发活性。

本课题组多年从事光聚合技术中光引发剂、光增感剂及其光敏树脂的开发,尤其在茂铁类光引发剂以及与二芳基碘鎓盐相批配的增感剂的开发研究中在国内外均占有重要地位。