[发明专利]一种稀土铽改性α-羟基酮光引发剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种稀土铽改性α‑羟基酮光引发剂及其制备方法，所述的稀土铽改性光引发剂以α‑羟基酮光引发剂[4‑（2‑羟基乙氧基）苯基] ‑2‑甲基‑1‑丙酮、四氢苯酐为原料，进行反应后引入羧酸，再与稀土铽发生配位反应，得到含有稀土元素的新型改性α‑羟基酮光引发剂。由于稀土铽含有特有的光电热性能，使得产物改性α‑羟基酮光引发剂获得了优良的荧光性能和热稳定性；同时稀土铽改性α‑羟基酮光引发剂分子量的增大，降低了光引发剂在光固化膜中的迁移率和挥发性。该光引发剂可用于功能性紫外光固化产品，如紫外光固化发光、荧光涂料，油墨，胶粘剂，3D打印材料等。

技术领域

本发明涉及一种稀土铽改性α-羟基酮光引发剂及其制备方法，具体属于紫外光固化技术领域。

技术背景

紫外光固化技术因其具有快速固化、生产效率高、节能、环保、经济等优点，被广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂、微电子、3D打印、医学及一些新领域。

紫外光固化的本质就是光引发剂在紫外光照射下发生迅速分解，产生活性自由基碎片，引发光固化树脂和活性稀释剂瞬间聚合交联得到固化产物。其中光引发剂的一般含量比例1~5%，其作为光固化体系中重要的部分，对光固化体系的固化效率及固化产品性能有重要影响。

光引发剂主要由自由基光引发剂和阳离子光引发剂，常见的商业自由基光引发剂有苯偶姻、α-羟基酮、二苯甲酮，硫杂蒽酮等类型。在光固化体系中，由于体系中除光引发剂外，还含有树脂，单体稀释剂等组分，因此在光引发剂与其他组分混合及固化成膜后光引发剂都会影响体系的物理化学性质，表现出不同的优缺点。小分子光引发剂除了本身引发活性外，还存在黄变，迁移，毒性、挥发性、稳定性等不足。尤其在食品、药品、卫生用品等包装印刷领域，光固化完成后，其中一部分光引发剂被物理包夹于丙烯酸酯交联网络中，成为残留光引发剂，在接触热水、溶剂、油脂等物质时，发生分子的迁移渗透或萃取，导致一定的卫生安全隐患。

随着社会经济发展的要求，常用光引发剂已难于满足愈来愈严格的各项要求，光引发剂的发展有了新的趋势：

（1）大分子（可聚合型）光引发剂的发展，大分子光引发剂由于光引发剂的分子结构增大，在体系中因位阻移动受到限制；光固化后可解决残余物质迁移的问题，即光活性成分活性受性受到影响。这类光引发剂理论研究已超过十年，国内外一些科研人员研究开发了不同的双官能度光引发剂，如Allonas等人制备了一种含有HMPP光引发剂的双官能度光引发剂（Reactivityand efficiency of difunctional radical photoinitiators. J ApplPolym Sci 2008; 107: 246-52.），发现与单官能度光引发剂相比有更低的迁移性；WenbinChen等合成了可聚合的裂解II型光引发剂，与小分子对照，引发效果相当且有更低的迁移性（Synthesis and preliminary photopolymerization envaluation ofphotopolymerizalbe type II photoinitiators BRA and TXRA，Progress in OrganicCoatings, 2019, 133:191–197）。

（2） 水溶性光引发剂的发展

在紫外光固化涂料中，水性紫外光固化涂料也是近年来的发展方向之一，被认为是环保型涂料，能满足更好的环境要求。Guowei Zhang,等合成了两端含1173引发基团的水溶性光引发剂（Regulating photochemical behavior and property of imidazolium- basedwater soluble polysiloxane macromolecular photoinitiators by anions[J]. J. ofPhotochem. Photobio. A: Chem. 2018, 364:363–372.）；

（3）可见光光引发剂的发展