[发明专利]含环缩醛基硫杂蒽酮光引发剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光引发剂技术领域，尤其涉及一种硫杂蒽酮光引发剂进及其制备方法。

背景技术

双(甲基)丙烯酸酯等多官能团单体进行光聚合反应可以快速形成高度交联的聚合物网状结构，该特点在工业涂料、齿科修复材料等对固化速度、固化膜机械强度以及稳定性要求较高的领域尤为重要。

光引发剂是光固化体系的关键组成部分，它关系到配方体系在光照射时低聚物及稀释剂能否迅速由液态转变成固态。其基本作用特点为：引发剂分子在紫外光区(250～400nm)或可见光区(400～800nm)有一定吸光能力，在直接或间接吸收光能后，引发剂分子从基态跃迁到激发单线态，经系间窜跃至激发三线态；在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学作用后，产生能够引发单体聚合的活性碎片，这些活性碎片可以是自由基、阳离子、阴离子或离子自由基等。光引发剂按照所产生活性自由基的作用机理，主要分为两大类：裂解型光引发体剂，也称为第I型光引发体系；夺氢型光引发剂，也称为II型光引发剂。其中夺氢型光引发剂一般以芳香酮结构为主，它们具有一定的吸光性能，在激发态与助引发剂发生双分子作用，夺取助引发剂(氢给体)上的氢，产生活性自由基，然后在引发单体和低聚物进行聚合交联，得到固化膜。

硫杂蒽酮是一种应用广泛的夺氢型光引发剂，因为它的表面固化良好，溶解性良好，价格低廉且容易得到，但是它必须和胺助引发剂配合使用，硫杂蒽酮吸收光能后，经激发三线态与助引发剂作用形成基激复合物，经电子转移和夺氢反应，产生具有较高引发活性的胺烷基自由基引发聚合。但是，胺类化合物具有毒性和致癌性，而且由其引发所得的固化膜易发生黄变。制约了其在食品和药物包装等方面的应用。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有的硫杂蒽酮类光引发剂需要胺助引发剂的问题，提供一种不需要胺助引发剂的硫杂蒽酮类光引发剂。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含环缩醛基硫杂蒽酮光引发剂，其化学结构式：

其中n＝0或1；R＝H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃、CHO、COOH、OH、Cl、F或I。

本发明中所述含环缩醛基硫杂蒽酮光引发剂的制备方法，将1摩尔份数的2-巯基苯甲酸，加入5倍摩尔份数的质量1，3-苯并二氧戊烷或1，3-苯并二氧己烷及其衍生物，缓慢滴加的浓酸，浓酸体积以L计为2-巯基苯甲酸摩尔份数的1.5倍，在0～70℃下反应1～24小时，然后小心的倒入沸水中，冷却过滤，用二氧六环和水的混合溶剂重结晶，真空干燥，得到含环缩醛的硫杂蒽酮。

本发明中含环缩醛基硫杂蒽酮光引发剂的反应如下：

其中n＝0或1；R＝H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃、CHO、COOH、OH、Cl、F或I。

本发明中所述的浓酸为浓硫酸、浓硝酸或浓磷酸。

本发明中所述的浓磷酸的质量浓度大于85％，所述的浓硝酸的质量浓度大于70％。

有益效果：本发明含环缩醛基硫杂蒽酮光引发剂及其制备方法，此化合物可以代替硫杂蒽酮直接作为光引发剂使用，不需要胺助引发剂，以减少由胺助引发剂引起的黄变和毒性。而且其制备成本低，合成简单。

具体实施方式

实施例1：

将1摩尔的2-巯基苯甲酸，加入5克1，3-苯并二氧己烷，缓慢滴加浓磷酸1.5升，浓磷酸的质量浓度为85％，在50℃下反应20小时，然后小心的倒入沸水中，冷却过滤，用二氧六环和水的混合溶剂重结晶，真空干燥，得到含环缩醛的硫杂蒽酮。¹H NMR 7.70～6.80(8H，苯环)，6.02(2H，OCH₂O)，6.46(2H，CH₂)ppm应用实施例1