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硫醇-烯烃的储存稳定性及其光聚合应用研究

硫醇-烯烃的储存稳定性及其光聚合应用研究

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作者：岳家锐北京化工大学

学位级别：硕士

光聚合作为一种环境友好的绿色技术，基于固化速度快、低污染、节能、产物性能优异等优势被广泛研究。随着光聚合技术的发展逐渐趋向全面化，硫醇-烯烃光聚合基于多方面优势引发了业内研究和探索的浪潮，其在光固化领域的应用也得到了... 详细信息

光聚合作为一种环境友好的绿色技术，基于固化速度快、低污染、节能、产物性能优异等优势被广泛研究。随着光聚合技术的发展逐渐趋向全面化，硫醇-烯烃光聚合基于多方面优势引发了业内研究和探索的浪潮，其在光固化领域的应用也得到了蓬勃的发展。但是，差的储存稳定性导致硫醇-烯烃光聚合技术的应用受到限制，无法满足实际大规模工业发展的需求。对于特定的硫醇-烯烃体系，其反应机理也尚不明确，缺乏足够的研究。虽然已有多种报道提出了改善硫醇-烯烃体系储存稳定性的方案，但都存在各种问题。因此，研究硫醇-烯烃的反应机理及储存稳定性对于其更长远的发展是具有重大深远意义的。本论文研究了硫醇-烯烃的储存稳定性及其光聚合应用，具体工作如下：　　1.采用伯仲硫醇系统地探讨了多个硫醇-烯烃体系的储存稳定性，其中二乙基苯（DVB）体系表现了最好的室温和高温储存稳定性，这得益于二乙烯基苯合适的电子云密度，共轭结构和链传播产物的低活性。通过引入碱催化剂（DBN）和酚类稳定剂（MHQ），明确了针对特定的硫醇-烯烃体系，DVB体系、丙烯酸酯（TPGDA）体系和三烯丙基异氰脲酸酯（TTT）体系的反应机理。　　2.研究了自由基光聚合中，硫醇的取代对体系热、机械和光学等性能的影响。其中，仲硫醇具有更低的光聚合活性。在聚合物性能方面，对于体系中不存在链增长的TTT体系，伯仲硫醇体系的硬度、网络热性能和玻璃化转变温度（Tg）基本没有差异，在光学和溶胀性能的细微差异来源于硫元素所占比重的不同及甲基的影响;对于体系中存在烯烃链增长的DVB体系和TPGDA体系，在各性能的差异主要是因硫醇转化率不同导致的网络硫醚键含量不同引起的。　　3.结合DVB体系的各项优势，以4-巯甲基-3,6-二硫杂-1,8-辛二硫醇（MDO）和DVB为原料制备了可实现高稳定储存的光诱导硫醇-烯烃光学粘接剂。在高温和室温的储存环境中，MDO-DVB体系具有优异的稳定性。除此之外，MDO-DVB体系也有不错的光聚合反应活性，其中DD1体系可以在530s内完全转化。按照本研究中的粘接方式，MDO-DVB粘接剂在极性的玻璃片上的粘接强度分别达到2.1MPa，1.9MPa和1.7MPa，具有优异的粘接强度;同时，MDO-DVB聚合物拥有优异的物理性能和光学性能，其中DD1的光学透过率为94%，薄膜折射率为1.613;MDO-DVB粘接剂在多种溶剂环境中都拥有极低的溶胀性能，这对于材料在液体环境中的应用是必要的，这些优势对于光学方面的粘接提供了新的思路和角度。

关键词：光聚合硫醇-烯烃储存稳定性光学粘接剂光学透过率

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