[发明专利]适用于UV-LED光固化的萘二甲酰亚胺芳硫醚型光引发剂及制备方法与应用

说明书

本发明公开一种适用于UV‑LED光固化的萘二甲酰亚胺芳硫醚型光引发剂，涉及感光高分子领域，基于现有的光引发剂在UV‑LED光源的照射下引发性能较差的问题而提出的，所述光引发剂的化学结构通式如下所示：其中，R₁选自C1‑C16脂肪烃基、芳烷基或苯基，R₂分别独自选自氢、烷基、烷氧基、酰基、卤原子、硝基；本发明还提供上述光引发剂的制备方法及其在光固化体系中的应用；本发明的有益效果在于：本发明的制备的光引发剂其紫外吸收波长明显延长，在UV‑LED光源作用下，具有较高的光固化效率，有助于UV‑LED光固化工业的发展。

技术领域

本发明涉及感光高分子领域，具体涉及一种适用于UV-LED光固化的萘二甲酰亚胺芳硫醚型光引发剂及制备方法与应用。

背景技术

紫外光固化技术是利用紫外光引发剂具有化学反应活性的液态物质快速转变为固态物质的过程。该技术具有高效、适应性广、经济、节能、环境友好的特点，它被广泛应用于印刷制版、立体光刻、油墨、涂料、胶粘剂、食品包装及医用生物材料领域。

紫外发光二极管(UV-LED)是一种半导体的电子器件，UV-LED设备能将电能转化为化学光学辐射，UV-LED作为辐射设备已在辐射固化和光聚合反应等领域得到广泛应用。与传统的UV光源相比，UV-LED光源具有以下几个特点：(1)几乎可以发出单色光，其光谱线宽度非常窄(5-20nm)；(2)发光输出量几乎为100％；(3)低能耗；(4)不产生臭氧；(5)无紫外辐射；(6)产生的热量低；(7)运营成本低；(8)使用寿命长；(9)操作安全简单；(10)设计紧凑，方便携带。在工业中使用能耗低且安全性能高的UV-LED光源既能保证人员安全又能削减开支。鉴于其先进性、经济性及环境友好等特点，UV-LED有很好的发展前景，它可作为紫外线固化的一种互补，应用于一些潜在的新领域。

UV-LED光源的波长种类很多，最常用的是385nm-405nm。然而大多数已报道或商业化的光引发剂的吸收波长在365nm以上吸收光能较差，在UV-LED光源的照射下，这些光引发剂的引发性能较差，这严重限制了UV-LED光固化技术的发展和推广。

发明内容

本发明所要解决的问题在于现有的光引发剂在UV-LED光源的照射下引发性能较差。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供一种适用于UV-LED光固化的萘二甲酰亚胺芳硫醚型光引发剂，所述光引发剂的化学结构通式如下所示：

其中，R₁选自C1-C16脂肪烃基、芳烷基或苯基，R₂分别独自选自氢、烷基、烷氧基、酰基、卤原子、硝基。

优选的，所述R₁选自对甲基苯基或2,6-二异丙基苯基。

本发明还提供上述光引发剂的制备方法，其通用的合成工艺如下所示：

优选的，所述光引发剂的制备方法包括以下步骤：

(1)所述步骤a中，伯胺与4-溴-1,8-萘二甲酸酐反应得到的粗产物用乙酸重结晶，得到中间产物A；

(2)所述步骤b中，将步骤a中所制备的产物A和取代碘苯、硫代乙酸钾(AcSK)、双(二亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)₂)、1，1’-双(二苯基膦)二茂铁(dppf)、无水磷酸三钾(K₃PO₄)混合，并加入体积比为2:1的甲苯与丙酮混合液作溶剂。

优选的，所述伯胺选自C1-C16脂肪伯胺、芳烷基伯胺、芳香伯胺。

优选的，所述伯胺选自对甲基苯胺、2,6-二异丙基苯胺。