[发明专利]一种环糊精基光引发剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公布了一种环糊精基光引发剂及其制备方法与应用，环糊精基增大了引发剂在水溶性体系中的溶解度，大分子的结构也限制了光引发剂在固化过程中的迁移；该光引发剂在各类树脂单体、低聚物、稀释剂中溶解性好，引发速率快，尤其适用于涂料、油墨等的表面固化。

技术领域

本发明涉及一种环糊精基光引发剂、其制备方法及应用。

技术背景

酰基膦氧化物是一种高效的自由基(I)型光引发剂，其有效吸收峰值为350-400nm，经光照后可生成苯甲酰和磷酰基两个自由基，都能引发聚合，因此光固化速度快，适合于厚膜深层固化。同时该类引发剂还具有光漂白作用，涂层不变黄的特性，它在白色或高钛白粉颜料化表面均能完全固化，后聚合效应低，无残留，也可用于透明涂层，对于低气味要求的产品尤其适合。

TPO-L是一种液态酰基膦氧化物，因其引发活性高、在不饱和单体和树脂中分散性好被广泛应用于紫外光固化涂料、油墨体系；但TPO-L也存在一些使用缺陷，其一是分子量太小，在紫外固化过程中产生的裂解碎片容易发生迁移；其二是TPO-L水溶性不够好，限制了其在水性体系的使用；

我们发现了一类环糊精基TPO-L衍生物克服了以上缺点，表现出了高效的引发性能，该类化合物在环糊精基骨架结构上引入了类TPO-L分子结构，一方面增强了其在水中的溶解度以使其适用于水性光固化体系，另一方面，超支化的大分子结构不仅增加了活性官能团的数目而且增大了分子量，能有效的防止固化过程中小分子碎片的迁移。

发明内容

本发明提供了一种环糊精基光引发剂，其分子结构如式[Ⅰ]：

其中：n为0、1、2；

R为H或式[Ⅱ]结构除去-OH后的残基，且至少有1个R为式[Ⅱ]结构除去-OH后的残基。

本发明还提供了该化合物的制备方法，其具体制备步骤为：

(1)在中性条件下，2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯与碘化钠反应，生成有机磷钠盐，如下式反应：

(2)有机磷钠盐与稀酸酸化生成2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸：

(3)2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸与酰卤化试剂反应得到酰卤化合物：

其中：X为Cl或Br

(4)酰卤化合物与环糊精在缚酸剂催化下反应生成环糊精基光引发剂：

其中R、X意义与上述相同。

根据以上所述制备方法，步骤(2)中所述稀酸指稀盐酸或稀硫酸，步骤(3)中所述酰卤化试剂指二氯亚砜、三氯化磷、三溴化磷、五氯化磷、五溴化磷、草酰氯、光气。步骤(4)中缚酸剂可以是有机碱或无机碱类化合物。

本发明还涉及式[Ⅰ]光引发剂的应用，所述式[Ⅰ]光引发剂用于UV固化配方时，配方包含：

(A)至少一种可以进行光聚合的烯属不饱和化合物和

(B)至少一种权利要求1所述的式[Ⅰ]化合物作为光引发剂。

其除组分(B)外，还可以包含其他紫外引发剂、胺促进剂、增敏剂和/或其他添加剂。

组分(A)中烯属不饱和化合物是包括：

含烯类不饱和基团预聚物；

含烯类不饱和基团的单体。