[发明专利]一种可聚合光引发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种可聚合光引发剂及其制备方法和应用，所述可聚合光引发剂具有式I所示结构，本发明的可聚合光引发剂的分子结构中含有一个光引发剂硫杂蒽酮和助引发剂胺，使分子间能量转移转变成分子内能量转移，引发效率更高。分子结构中同时含有可聚合的丙烯酰氧双键，既保留小分子光引发剂用量少和引发效率高的优点，又兼具大分子光引发剂不易迁移的优势，并且其制备原料易得，反应步骤少，操作简单，不涉及卤素化合物等有毒原料，符合工业化和绿色化学要求。

技术领域

本发明属于光聚合技术领域，涉及一种可聚合光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

光聚合技术是利用紫外光引发具有反应活性的液体物质快速转变成固体物质的技术。具有节能、环保和高效等优势。光引发剂在光固化技术中占据着重要地位，它们可以吸收特定波长的能量产生活性种，引发体系聚合。自由基光引发剂分为裂解型和夺氢型光引发剂，其中夺氢型在使用时需提供胺类化合物作为助引发剂。在光固化过程中，光引发剂发生分解产生很多小分子光解碎片，这些小分子会迁移到表面发出有毒难闻的气味，危害环境和人体健康。高分子类引发剂本身具有的毒性小，固化后残留少，高分子结构灵活多变，受到科研工作者的关注。但大分子引发剂运动能力和体系相容性都比较差，用量大影响产品性能。为了使硫杂蒽酮类光引发剂既保留小分子光引发剂用量少和引发效率高的优点，又兼具大分子光引发剂不易迁移的优势，工作者研发了可聚合含助引发剂胺硫杂蒽酮类光引发剂。不用额外添加助引发剂，减少在工业中的使用流程。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可聚合光引发剂及其制备方法和应用，本发明的可聚合光引发剂将助引发剂胺和可聚合双键引入到硫杂蒽酮分子上，可以大大提高光引发剂效率，同时双键可以参与到光聚合体系中而避免迁移问题。本发明原料易得，反应步骤少，操作简单，不涉及卤素化合物等有毒原料，符合工业化和绿色化学要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种可聚合光引发剂，所述可聚合光引发剂具有式I所示结构：

其中R₁不存在、或者选自取代或未取代的C1-C5的亚烷基，R₂、R₃和R₄独立地选自氢、取代或未取代的C1-C5的烷基，当所述基团具有取代基时，所述取代基选自卤素或者C1-C5烷基。

本发明的可聚合光引发剂的分子结构中含有一个光引发剂硫杂蒽酮和助引发剂胺，使分子间能量转移转变成分子内能量转移，引发效率更高。分子结构中同时含有可聚合的丙烯酰氧双键，既保留小分子光引发剂用量少和引发效率高的优点，又兼具大分子光引发剂不易迁移的优势。

在本发明中，R₁不存在时表示式I结构中苯环直接与羧基连接，当R₁选自取代或未取代的C1-C5的亚烷基时，即表示R₁可以选择取代或未取代的C1、C2、C3、C4或C5的亚烷基，优选地，R₁不存在、或者为亚甲基或亚乙基。

在本发明中R₂、R₃和R₄独立地选自氢、取代或未取代的C1-C5的烷基，表示R₂、R₃和R₄独立地选自氢、取代或未取代的C1、C2、C3、C4或C5的烷基；优选地，R₂、R₃和R₄独立地选自氢、甲基或乙基。

作为本发明的优选技术方案，所述可聚合光引发剂选自化合物a-化合物c中的任意一种：

本发明的可聚合光引发剂的结构中含硫杂蒽酮苯胺类光引发剂分子，又有氢供体，能量传递效率高，分子中含有的双键可以参与固化反应而不发生迁移。