專(zhuān)利名稱(chēng)：一種二苯甲酮可聚合光引發(fā)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光引發(fā)劑及其制備方法，特別涉及一種二苯甲酮可聚合光引發(fā)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙(甲基)丙烯酸酯等多官能團(tuán)單體進(jìn)行光聚合反應(yīng)可以快速形成高度交聯(lián)的聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該特點(diǎn)在工業(yè)涂料、齒科修復(fù)材料等對(duì)固化速度、固化膜機(jī)械強(qiáng)度以及穩(wěn)定性要求較高的領(lǐng)域尤為重要。光引發(fā)劑是光固化體系的關(guān)鍵組成部分，它關(guān)系到配方體系在光照射時(shí)低聚物及稀釋劑能否迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。其基本作用特點(diǎn)為:引發(fā)劑分子在紫外光區(qū)(250-400nm)或可見(jiàn)光區(qū)(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，引發(fā)劑分子從基態(tài)躍遷到激發(fā)單線態(tài)，經(jīng)系間竄躍至激發(fā)三線態(tài)；在激發(fā)單線態(tài)或三線態(tài)經(jīng)歷單分子或雙分子化學(xué)作用后，產(chǎn)生能夠引發(fā)單體聚合的活性碎片，這些活性碎片可以是自由基、陽(yáng)離子、陰離子或離子自由基等。光引發(fā)劑按照所產(chǎn)生活性自由基的作用機(jī)理，主要分為兩大類(lèi):裂解型光引發(fā)體劑，也稱(chēng)為第I型光引發(fā)體系；奪氫型光引發(fā)劑，也稱(chēng)為II型光引發(fā)劑。其中奪氫型光引發(fā)劑一般以芳香酮結(jié)構(gòu)為主，它們具有一定的吸光性能，在激發(fā)態(tài)與助引發(fā)劑發(fā)生雙分子作用，奪取助引發(fā)劑(氫給體)上的氫，產(chǎn)生活性自由基。二苯甲酮是一種應(yīng)用廣泛的奪氫型光引發(fā)劑，因?yàn)樗谋砻婀袒己茫芙庑粤己?，價(jià)格低廉且容易得到，但是它必須和胺助引發(fā)劑配合使用，二苯甲酮吸收光能后，經(jīng)激發(fā)三線態(tài)與助引發(fā)劑作用形成基激復(fù)合物，經(jīng)電子轉(zhuǎn)移和奪氫反應(yīng)，產(chǎn)生具有較高引發(fā)活性的胺烷基自由基引發(fā)聚合。但是，胺類(lèi)化合物具有毒性和致癌性，而且由其引發(fā)所得的固化膜易發(fā)生黃變。制約了其在食品和藥物包裝等方面的應(yīng)用。因此，制備反應(yīng)活性高，不使用胺助引發(fā)劑的二苯甲酮類(lèi)光引發(fā)劑已成為此領(lǐng)域的迫切的需要之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有技術(shù)中，二苯甲酮作為一種光引發(fā)劑使用時(shí)，需要和胺助引發(fā)劑配合使用，但是，胺類(lèi)化合物具有毒性和致癌性，這制約了二苯甲酮作為光引發(fā)劑的使用，為解決這一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供了一種含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑，該引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下式所示:
權(quán)利要求
1.一種含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑，其特征在于:所述的光引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)為
2.如權(quán)利要求1所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑的制備方法，其特征在于:具體步驟為， a)按聚乙二醇、馬來(lái)酸酐、催化劑的物質(zhì)的量之比為1:2.1:(0.001-0.01)，向聚乙二醇中加入馬來(lái)酸酐和催化劑，在40-85°C下，反應(yīng)0.5-5小時(shí)，反應(yīng)完畢，產(chǎn)物用乙醚萃取提純數(shù)次，直到去掉未反應(yīng)的馬來(lái)酸酐，得到的產(chǎn)物為端羧基的聚乙二醇； b)按帶端羧基的聚乙二醇、二苯甲酮基縮水甘油醚、相轉(zhuǎn)移催化劑的物質(zhì)的量之比為I:2:(0.005-0.05)，將步驟a)中得到的帶端羧基的聚乙二醇，加入到二苯甲酮基縮水甘油醚和相轉(zhuǎn)移催化劑中，在60-100°C下反應(yīng)，紅外光譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，直到910CHT1處的環(huán)氧基團(tuán)的紅外特征峰消失，即反應(yīng)完畢，得到含有聚乙二醇的二苯甲酮可聚合光引發(fā)劑。
3.如權(quán)利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的聚乙二醇，選自聚乙二醇200、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000或聚乙二醇4000。
4.如權(quán)利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的催化劑選用三乙胺、N，N- 二甲基乙醇胺、N，N- 二乙基乙醇胺、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺或三乙醇胺。
5.如權(quán)利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的，使用乙醚萃取提純產(chǎn)物的操作中，萃取次數(shù)為3次。
6.如權(quán)利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發(fā)劑的制備方法，其特征在于:步驟b)中所述的相轉(zhuǎn)移催化劑選自氯化十二烷基二甲基芐基銨、溴化雙十八烷基二甲基銨、十八烷基二甲基羥乙基銨硝酸鹽、四丁基溴化銨、氯化芐基三乙銨或四乙基溴化銨。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二苯甲酮可聚合光引發(fā)劑及其制備方法，首先將聚乙二醇與馬來(lái)酸酐反應(yīng)制得端羧基的聚乙二醇，然后在季銨鹽的催化下，端羧基的聚乙二醇與環(huán)氧二苯甲酮衍生物反應(yīng)，得到包含二苯甲酮和聚乙二醇的可聚合光引發(fā)劑。本發(fā)明的引發(fā)劑，由于含有乙氧基，可以作為二苯甲酮的供氫體，不僅可以避免胺助引發(fā)劑的添加，從而減少胺助引發(fā)劑引起的黃變，而且分子內(nèi)雙鍵能參與聚合，降低固化后引發(fā)劑的遷移性。該引發(fā)劑在涂料、油墨等光固化材料工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08F2/48GK103193900SQ20131007575
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者王克敏, 魯玉輝, 俞強(qiáng) 申請(qǐng)人:常州大學(xué)