引发剂

光聚合引发剂

光聚合引发剂是一类特殊的化合物，在受光（通常为紫外光）照射时会激活聚合反应。当受到特定波长光线的照射时，它们会发生分解，生成自由基、阳离子或阴离子。 光引发剂通常分为I型光引发剂和II型光引发剂。这些引发剂广泛应用于胶印油墨、丝网印刷油墨、粘合剂、白色清漆、光刻胶、颜料涂料，以及纸张、金属、木材和塑料的涂层中。

I型光引发剂

I型光引发剂在受光照射时会发生单分子键断裂，从而直接形成自由基。常用的I型光引发剂包括苯甲醚、4,4′-二甲基苯甲醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-羟基-2-甲基丙苯酮。

这些引发剂以固化速度快、效率高著称，无需任何共引发剂。然而，它们也存在一些局限性：溶解度有限，易受氧抑制，而且尽管某些I型引发剂的着色性比II型引发剂低，但随着时间的推移仍会导致变黄，特别是在高浓度体系中。

II型光引发剂

II型光引发剂通过双分子反应进行固化，即光引发剂的激发态与第二分子（共引发剂）相互作用以产生自由基。常用的II型光引发剂包括4,4′-双（二乙基氨基）二苯甲酮和2,4-二乙基-9H-硫氧蒽-9-酮。

这些引发剂能吸收可见光，并可改善涂膜性能，例如增强附着力并减少黄变。然而，它们的固化速度较慢，且需要共引发剂，这可能会带来迁移和毒性的风险。由于效率较低且必须使用共引发剂，II型体系通常需要更高的浓度才能达到所需的固化程度。

生物相容性光引发剂

Irgacure 2959 和锂苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸酯 (LAP) 是制备用于血管样结构 3D 生物打印的明胶甲基丙烯酸酯时常用的光引发剂。

生物相容性引发剂在多种应用中发挥着关键作用，包括光动力疗法、抗菌涂层、3D生物打印，以及组织工程中使用的水凝胶（如明胶甲基丙烯酸酯和右旋糖酐甲基丙烯酸酯水凝胶）的制备。这些应用涵盖软骨和骨组织工程，以及牙本质底涂剂等牙科材料。 其中，苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂（LAP）是最广泛使用的引发剂。

LAP是一种兼具水溶性和细胞相容性的光引发剂，因此特别适用于生物学应用。由于其出色的水溶性以及在可见光谱范围内有效的聚合速率，它比Irgacure 2959更受青睐。此外，LAP毒性较低且能提高细胞存活率，这进一步支持了其在生物相容性应用中的使用。

自由基引发剂

自由基引发剂用于乙烯基和丙烯酸单体的聚合。偶氮聚合引发剂广泛应用于涂料用丙烯酸树脂、吸水树脂、聚合物絮凝剂、粘合剂以及纸张涂布剂中。自由基聚合由自由基的形成引发，这些自由基可通过热能、光或放射性产生。这些自由基引发剂也用于受控自由基聚合。

可控自由基聚合引发剂

可控自由基聚合引发剂用于乙烯基单体的聚合。此类聚合主要分为三种类型，包括原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成/断裂链转移聚合（RAFT）以及亚硝酸盐介导聚合（NMP）。

原子转移自由基聚合（ATRP）引发剂

原子转移自由基聚合（ATRP）是一种受控自由基聚合技术，可合成分子量精确、多分散性窄的结构明确的聚合物。ATRP引发剂通常为卤代化合物，如溴代或氯代烷烃。 例如，2-羟乙基 2-溴异丁酸酯常用于制备羟基官能团化端基聚合物，这些聚合物可用于改性羧酸盐或异氰酸酯改性的表面、颗粒或生物分子。季戊四醇四（2-溴异丁酸酯）用于制备四官能团聚合物。

可逆加成/断裂链转移聚合（RAFT）引发剂

RAFT聚合法用于制备乙烯基单体的均聚物和嵌段共聚物。常见的引发剂包括1,1′-偶氮双(环己烷甲腈)或2,2′-偶氮双(2-甲基丙腈)。 通过RAFT合成的嵌段共聚物广泛应用于药物递送、生物矿化、生物相容性处理以及水凝胶领域。

硝基氧化物介导聚合（NMP）引发剂

NMP工艺涉及自由基引发剂、单体以及用于捕获中间自由基物种的亚硝基自由基，从而能够形成均聚物和嵌段共聚物。 诸如 N-叔丁基-N-(2-甲基-1-苯基丙基)-O-(1-苯基乙基)羟胺和 N-叔丁基-O-[1-[4-(氯甲基)苯基]乙基]-N-(2-甲基-1-苯基丙基)羟胺等引发剂，被用于苯乙烯和丙烯酸酯聚合物及共聚物的合成。TEMPO作为一种稳定的亚硝基自由基，对控制活化自由基聚合至关重要。通过NMP生成的嵌段共聚物被应用于颜料分散体、存储器件及复合材料制造中。

基于溶解度的引发剂

水溶性光引发剂

水溶性引发剂是指能在水环境中引发聚合的化合物。当水不溶性引发剂与水溶性单体配合使用时，必须先将其溶解于非水溶剂中，再与单体混合，从而在水相中形成乳液。这一过程可能会限制其在受光照射时促进光聚合的效率。 相比之下，当光聚合化合物与引发剂处于同一溶剂相时，光聚合反应会更高效地进行。

亲水性聚合条件（特别是在水凝胶体系中）的兴起，催生了对一类新型水溶性光引发剂的需求。 我们提供锂苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸酯 (LAP) 和二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基) 膦氧化物 (TPO) 的水分散型光引发剂纳米颗粒，作为水相光聚合的有效引发剂。

油溶性光引发剂

油溶性光引发剂是一类可溶于油或其他有机溶剂的化合物，用于在油基体系中引发聚合反应。由此生成的聚合物通常用于木器涂料、油墨和粘合剂中。该类别中最常用的引发剂包括苯酚酮、硫氧杂蒽酮和樟脑醌，例如4-羟基苯酚酮和樟脑醌。