[发明专利]一种自由基晶态单体混合体系

说明书

本发明属于光聚合技术领域，晶态单体光聚合属于固体聚合，是一种最近才出现的光聚合方法。它具有液态光聚合所不具有的固化收缩小，对氧气和水汽不敏感等优势，但是也存在缺陷。限制光聚合应用的一个最大问题就是聚合转化率较低。本发明采用自由基晶态单体混合体系，这一混合体系可使晶态单体转化率大大提高，为研究这方面的固态光聚合提供一定的参考价值。

技术领域

本发明涉及光固化邻域，具体涉及自由基晶态单体混合体系的光聚合。

背景技术

光聚合是指可见光或紫外光引发单体或低聚物发生链式反应生成聚合物的一种新型聚合方法，与传统聚合相比，有着无可比拟的优点。光聚合技术具有聚合速度快，环保无污染，能在低温下聚合，原料价格低廉等优点，而被大家所关注，短短几十年间发展迅速。

传统的聚合反应都是在液体条件下进行，人们一直认为固态下单体分子的结构相互冻结，相互碰撞的机会不多，因此固态下聚合反应不易发生。实际上单体或其低聚物在固态下也能进行聚合反应，这就是固态反应。用紫外光照来引发的固态聚合，即为固态光聚合。

固态光聚合反应是光聚合反应的重要组成部分，它具有液态光聚合所不具有的固化收缩小，对氧气和水汽不敏感等优势，可被应用到精确制备、低温光刻、图案化等方面。

之前，我们研究了自由基单体长链丙烯酸酯的固态光聚合，发现丙烯酸十八酯在其晶态具有较好的光聚合转化率，而其它长链丙烯酸酯在晶态都没有很好的光聚合出现，即使是丙烯酸十八酯的转化率也只有50-60%，并不是令人满意。在本专利中，我们通过丙烯酸十八酯与其它长链丙烯酸酯的混合，发现由于不同晶态之间的相互作用，使其晶态单体聚合温区扩大，从而提高两种晶态单体反应活性，近而光聚合转化率提高。这一结果拓宽了固态光聚合的应用。

发明内容

本发明的目的是通过丙烯酸十八酯与其它长链丙烯酸酯的混合，使其晶态单体聚合温区扩大，从而光聚合转化率提高。这样我们可以通过光聚合技术，用于一些低温且对尺寸要求严格的特殊场合，例如低温精密光刻及图案化等。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明是自由基光聚合晶态单体混合体系，自由基光聚合晶态单体混合体系是丙烯酸十八酯和丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯中的任意一种的组合。自由基光引发剂为Irg1173、Irg184、Irg907、Irg369、TPO、TPOL、Irg819的任意一种。

本发明所采用的光源是200-500nm的紫外光源。

本发明的实验过程是将样品和引发剂放入到载体中，将载体放置到DSC仪器中进行实验。将温度降低到所需的实验温度，在此温度下恒温1-10min后再进行0-10min的紫外光照。

本发明用photo-DSC监测聚合过程，对比单一体系和混合体系的聚合转化率，证明混合体系能大大提高自由基晶态单体光聚合转化率。用X射线衍射（XRD）表征单一体系和混合体系的晶体结构。

附图说明

图1：5℃聚合，丙烯酸十八酯与丙烯酸十六酯混合体系的光聚合转化率图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例 仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1