[发明专利]可聚合自由基提氢型光引发剂及其制备方法和用途有效

专利信息
申请号: 201911229630.5 申请日: 2019-12-04
公开(公告)号: CN112898171B 公开(公告)日: 2023-07-25
发明(设计)人: 唐增超;雷杰华 申请(专利权)人: 江苏百赛飞生物科技有限公司
主分类号: C07C229/18 分类号: C07C229/18;C07C227/08;C07D207/452;C08F2/50;C09D175/14
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇;李茂家
地址: 215123 江苏省苏州市苏州工*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 聚合 自由基 提氢型光 引发 及其 制备 方法 用途
【说明书】:

本发明涉及可聚合自由基提氢型光引发剂及其制备方法和用途。本发明通过迈克尔加成反应向含有氨基的提氢型光引发剂结构中同时引入可聚合不饱和双键,制备了一种新型可聚合自由基提氢型光引发剂,其与光固化体系的相容性好,提高了光固化涂层的安全特性,制备过程简单可控,操作性强,成本低,产率可高达90%,合成方法普适性强,可用于多种含氨基光引发剂的功能化修饰。

技术领域

本发明属于光引发剂的制备以及光固化技术领域,具体涉及一种可聚合自由基提氢型光引发剂及其制备方法和用途。

背景技术

作为新一代环保型涂料,紫外光固化涂料与传统的溶剂型涂料相比,具有固化时间短、成膜速度快、工作效率高、使用基材广等优点。紫外光固化技术也因而受到了越来越多的关注,得到了飞速的发展。光引发剂作为紫外光固化材料的关键组分,是一种能吸收适当波长的能量,并能产生引发单体或预聚物聚合交联的活性中间体,合理选择和使用光引发剂直接关系到涂料的各项性能。

常用的自由基型光引发剂包括裂解型光引发剂和提氢型光引发剂(或称为夺氢型光引发剂)两大类。裂解型光引发剂在吸收紫外光后发生均裂,产生两个自由基,自由基引发不饱和基团聚合,典型的如苯偶姻醚类和苯乙酮类。而提氢型光引发剂属于自由基Ⅱ型光引发剂,主要包括二苯甲酮和硫杂蒽酮、联苯甲酰和蒽醌类,通常自由基Ⅱ型光引发剂吸收光能后与供氢体如叔胺作用,通过中间体发生电荷转移,形成活化三线态络合物,引发不饱和功能官能团聚合、交联实现固化过程。然而,这些光引发剂本身所产生的自由基引发活性较低,淬灭后残留在固化膜并逐渐向表面迁移,从而使制品产生毒性。随着世界各国对环保的日益重视,人们对紫外固化产品的环保性能提出高要求的同时,也对其光引发剂的使用做出了严格的要求和规范。因此,开发高引发效率、低挥发性、低毒性、低迁移性且环保的新型光引发剂成为人们研究的重点。

可聚合自由基光引发剂的出现为解决这一问题提供了有效的途径。该类引发剂是分子中同时含有光活性基团和不饱和基团,在紫外光照射下,引发剂自身也发生聚合形成涂膜的一部分,该类引发剂避免了小分子的残留且具有与树脂相容性好的特点。Allen等以4-羟基二苯甲酮为原料通过缩合反应制备了端基含有不饱和基团的酰胺类可聚合光引发剂(Photochem.Potobiol.A:Chem.,1996,99,191);国内专利(CN102746480、CN103113498)采用4-羟基二苯甲酮为原料合成了多种可聚合二苯基酮光引发剂;然而上述光引发剂所用原料大多包含酚羟基,其合成污染较大,使用过程中还需添加相关助剂,环保性差且成本较高,限制了此类光引发剂的进一步应用。国内专利(CN102212151、CN102212150、CN105384852)将助引发剂叔胺引入到提氢型光引发剂的分子结构中,此类含助引发剂的可聚合光引发剂减少了助引发剂的使用,有效的降低了小分子光引发剂的残留和迁移等风险,虽使用方法更简单,但尚存在合成过程复杂、储存稳定性差等缺点,阻碍其在实际应用中的推广。

为此,开发一种新型可聚合自由基提氢型光引发剂,以解决现有技术存在的缺陷,对提高光引发剂的实际应用具有重要意义。

发明内容

发明要解决的问题

本发明针对现有自由基提氢型光引发剂存在的缺点和不足之处,通过分子设计将不饱和基团和叔胺基团引入到光引发剂结构中,利用简单的合成工艺制备出一种新型可聚合自由基提氢型光引发剂,再加上分子连接链段具有良好的稳定性,能够有效地克服了小分子光引发剂在体系的残留、迁移和挥发,提高了光固化涂层的安全特性。

本发明的目的是提供一种新型可聚合自由基提氢型光引发剂及其制备方法、用途,此外,本发明的目的还包括提供一种光固化体系。

用于解决问题的方案

本发明提供了一种可聚合自由基提氢型光引发剂,其具有如下通式结构:

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