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3-羟基黄酮与N-苯基甘氨酸在高性能光引发体系中的应用：用于3D打印及光复合材料合成
摘要： 在本研究中，我们提出将3-羟基黄酮与氨基酸（N-苯基甘氨酸）组合，作为多功能高性能可见光光引发剂（PIs），用于甲基丙烯酸酯在厚样品或复合材料中的自由基聚合（FRP），光照条件为可见光（发光二极管LED@405 nm或LED@477 nm）。该方法的高度原创性在于使用了更安全的化合物构建光引发体系（黄酮衍生物/氨基酸）。3-羟基黄酮还可与碘盐及胺类构成三组分体系，在近紫外光LED@385 nm照射下引发环氧化物的阳离子聚合。值得注意的是，N-苯基甘氨酸（NPG）与碘盐形成的电荷转移复合物（CTC）在温和光照条件（LED@405 nm）下也能对甲基丙烯酸酯的自由基聚合表现出卓越的引发性能。实验发现该体系具有很高的聚合引发能力，并获得了优异的最终活性官能团转化率。我们特别将该新型引发体系应用于激光书写或3D打印实验，成功制备出绿色荧光光聚合物。这种源自天然3-羟基黄酮化合物的绿色荧光可归因于其激发态分子内质子转移（ESIPT）特性，文中完整阐述了相关光化学机制。值得注意的是，使用UV或LED@395 nm输送带时，3-羟基黄酮在玻璃纤维光复合材料合成中（厚样品且具有良好固化深度）也展现出极高效率。
关键词： 3D打印、阳离子聚合、发光二极管（LED）、自由基聚合、光引发剂、复合材料
更新于2025-09-23 15:21:21
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酮类衍生物作为可见光LED下自由基与阳离子光聚合的光引发剂及其在3D打印中的应用
摘要： 合成了六种酮类化合物（简称酮1-6），其结构差异在于中心环己酮的取代模式及外围基团（噻吩或呋喃）的选择。这些化合物与胺和碘盐组合后，被提出作为前所未有的可见光敏感光引发剂，可在405 nm LED照射下引发丙烯酸酯的自由基聚合。对于层压薄样品中的丙烯酸酯光聚合，所有这些酮均表现出优异的光引发能力。然而，在厚样品测试中，与其他四种酮相比，基于哌啶-4-酮为核并含呋喃外围基团的酮3和酮5被证明是最有效的光引发剂。值得注意的是，使用这两种光引发剂可获得四官能度聚醚丙烯酸酯Ebecryl 40的最高最终聚合转化率。稳态光解实验突显了酮3的高光反应活性。同时，酮3在405 nm LED照射及碘盐存在下，还能促进环氧树脂的阳离子聚合。有趣的是，采用基于酮3的光引发体系对Ebecryl 40进行自由基聚合时，还可制备一些三维图案。
关键词： 自由基聚合、酮类、环己酮、光解、3D打印、阳离子聚合、LED、光引发体系
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于双咔唑的草酸盐作为紫外-可见光LED下光聚合的光引发体系
摘要： 光引发剂对光聚合中链式反应的引发至关重要。此类应用要求光引发剂的吸收光谱与光源发射波长相匹配，从而实现三维网络或结构的快速制造。发光二极管（LED）作为一种新型节能环保光源，在近紫外和可见光区域具有显著响应，可替代传统汞灯等用于光聚合的光源。本研究将草酸甲酯引入双咔唑生色团（BiCz），通过调控单/双取代基变化，证明其吸收光谱可调节并红移至可见光范围，在近紫外至可见光区（365-475 nm）呈现良好吸收特性?；谑笛榻峁肜砺奂扑悖颐翘骄苛似涔饣形⒀橹ち斯夥从?。该材料自身具有超强光稳定性及优异的胺类助引发剂氢提取能力，使其成为理想的近紫外/可见光活性光引发剂。关键的是，在365-475 nm LED辐照下，仅需极低含量（0.1%浓度）即可高效引发丙烯酸酯单体自由基聚合，展现出在光固化等领域的卓越应用潜力。
关键词： 自由基聚合、高效率、光引发剂、紫外-可见发光二极管
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种简便的光控碘介导可逆失活自由基聚合体系：近红外LED光照射下甲基丙烯酸酯的溶液聚合
摘要： 本文开发了一种无需外加光催化剂、以烷基碘化物（如2-碘-2-甲基丙腈，CP-I）为引发剂、在室温下实现多种甲基丙烯酸酯类单体近红外（NIR）光控碘介导可逆失活自由基聚合（RDRP）的方法。我们首次报道了采用一系列含羰基的特殊溶剂（如1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、四甲基脲（TMU）、1,3-二甲基-四氢嘧啶-2(1H)-酮（DMPU）和N-甲基吡咯烷酮（NMP））作为兼具溶剂与催化功能的介质，在长波长（λmax = 730 nm）发光二极管（LED）光照下进行光控RDRP的研究。该NIR光控聚合体系组分最为简单：仅需单体、烷基碘化物引发剂和溶剂。所合成的聚合物具有明确结构，分子量及分子量分布控制优异（Mw/Mn < 1.21）。通过聚合动力学研究、多次可控"开-关"光切换循环调控及链增长实验，证实了该具有应用前景的NIR光控碘介导RDRP体系的"活性"特征。值得注意的是，该最简聚合体系还能成功实现不同厚度猪肉皮和A4纸遮蔽下的自由基聚合，充分展现了得益于近红外光高穿透性的独特优势。
关键词： 自由基聚合、光聚合、烷基碘化物、近红外光、无光催化剂
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种简便的光控碘介导可逆失活自由基聚合体系：近红外LED光照射下甲基丙烯酸酯的溶液聚合
摘要： 本文开发了一种无需外加光催化剂、以烷基碘化物（如2-碘-2-甲基丙腈，CP-I）为引发剂、在室温下实现多种甲基丙烯酸酯类单体近红外（NIR）光控碘介导可逆失活自由基聚合（RDRP）的方法。我们首次报道了使用一系列含羰基的特殊溶剂（如1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、四甲基脲（TMU）、1,3-二甲基-四氢嘧啶-2(1H)-酮（DMPU）和N-甲基吡咯烷酮（NMP））作为溶剂兼催化剂，在长波长（λmax = 730 nm）发光二极管（LED）光照下实现光控RDRP。因此，该NIR光控聚合体系组分最为简单：单体、烷基碘化物引发剂和溶剂。通过该方法合成了分子量可控、分子量分布窄（Mw/Mn < 1.21）的聚合物。通过聚合动力学研究、多次可控"开-关"光切换循环调控及链增长实验，证实了该具有应用前景的NIR光控碘介导RDRP体系的"活性"特征。值得注意的是，该体系还能成功聚合不同厚度的猪皮和A4纸，其独特优势得益于NIR光的高穿透性，进一步彰显了该最简聚合体系的优越性。
关键词： 自由基聚合、光聚合、烷基碘化物、近红外光、无光催化剂
更新于2025-09-12 10:27:22
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脉冲激光引发聚合中异戊二烯自由基均聚的传播动力学
摘要： 通过脉冲激光引发聚合及后续凝胶渗透色谱（PLP-SEC法）分析，研究了异戊二烯本体与溶液体系中的自由基聚合动力学。由于异戊二烯聚合速率低且挥发性高，实验在134至1320巴的高压条件下进行，温度范围为55至105°C。PLP-SEC法测得了宽温压范围内的链增长速率常数kp（阿伦尼乌斯参数及活化体积），据此可推算出常压工艺条件下的kp值。实测kp值极低（如50°C时为99 L·mol?1·s?1），甚至低于苯乙烯聚合体系。与本体体系相比，极性溶剂会使kp值略有提升。这些kp数据对通过耦合参数确定其他基元反应速率系数、以及针对定制聚合物性能建模异戊二烯自由基聚合与可逆失活自由基聚合过程、优化聚合工艺具有重要价值。
关键词： 聚异戊二烯，自由基聚合，动力学，脉冲激光引发聚合
更新于2025-09-11 14:15:04
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《AIP会议录》[作者：SolarPACES 2017国际太阳能热发电与化学能源系统会议——智利圣地亚哥（2017年9月26-29日）] - 二氧化钛共聚水凝胶的合成与表征
摘要： 本研究采用自由基聚合技术合成了二氧化钛掺杂的丙烯酸-乙烯基吡咯烷酮（AA-co-VP）复合共聚水凝胶。选择二氧化钛（TiO2）是因其具有高活性、化学稳定性、低成本、无毒性及辐照稳定性等优异特性。通过0.05%、0.5%和1%的质量比变化进行TiO2掺杂，计算了各水凝胶的转化率、交联度和溶胀值。根据溶胀行为，随着TiO2掺杂比例增加，溶胀值也相应提升。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱（SEM-EDX）、元素分布图谱及热重-差示扫描量热分析（TGA-DSC）技术，明确了水凝胶的化学、形貌及热学特性。TiO2掺杂赋予共聚水凝胶更优性能，该水凝胶同时兼具丙烯酸与乙烯基吡咯烷酮的特性。
关键词： 扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱（SEM - EDX）、水凝胶、热重 - 差示扫描量热法（TGA - DSC）、自由基聚合、丙烯酸 - 共 - 乙烯基吡咯烷酮（丙烯酸 - 乙烯基吡咯烷酮共聚物）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、二氧化钛（TiO?）、溶胀行为
更新于2025-09-09 09:28:46
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[聚合物与聚合物复合材料：参考系列] 功能性聚合物 || 光聚合
摘要： 光聚合合成功能聚合物依托于工业光化学的深厚传统。光诱导聚合反应根据引发机制主要分为自由基、阳离子和阴离子光聚合三类。目前已研究多种引发剂、光敏剂及可聚合材料用于不同应用领域。本章旨在介绍光聚合的核心概念：首先阐述光与物质相互作用的基本物理原理，继而解析引发反应的光化学路径；随后通过介绍不同类型的引发体系和可聚合材料来探讨自由基聚合，其中包含可见光聚合与硫烯光化学专题——硫烯部分重点分析其反应机理、引发过程、反应活性及其相较于其他自由基驱动聚合的优势；阳离子聚合章节基于离子型与非离子型光酸产生剂（PAGs）的材料科学展开，同时讨论通过电子转移敏化实现PAGs反应活性向可见光波段拓展，以及自由基促进阳离子聚合（FRPCP）技术；尽管阴离子聚合的商业应用报道极少，但因其采用的典型单体特性及对聚合程度的精准控制能力，在功能材料领域极具应用潜力，该章节综述了该领域的最新进展；最后在双光子引发聚合部分，我们探讨了非线性光学现象在光聚合中的应用前景。
关键词： 阴离子聚合、自由基聚合、双光子吸收、光聚合、光引发剂、光敏剂、阳离子聚合
更新于2025-09-09 09:28:46