[發明專利]一種二苯甲酮可聚合光引發劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310075757.2
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103193900A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 王克敏;魯玉輝;俞強
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08F2/48
• 分類號: C08F2/48;C08G65/48;C07C69/60;C07C67/26
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技術領域

本發明涉及一種光引發劑及其制備方法，特別涉及一種二苯甲酮可聚合光引發劑及其制備方法。

背景技術

雙（甲基）丙烯酸酯等多官能團單體進行光聚合反應可以快速形成高度交聯的聚合物網狀結構，該特點在工業涂料、齒科修復材料等對固化速度、固化膜機械強度以及穩定性要求較高的領域尤為重要。

光引發劑是光固化體系的關鍵組成部分，它關系到配方體系在光照射時低聚物及稀釋劑能否迅速由液態轉變成固態。其基本作用特點為：引發劑分子在紫外光區(250-400nm)或可見光區(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，引發劑分子從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態；在激發單線態或三線態經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片，這些活性碎片可以是自由基、陽離子、陰離子或離子自由基等。光引發劑按照所產生活性自由基的作用機理，主要分為兩大類：裂解型光引發體劑，也稱為第I型光引發體系；奪氫型光引發劑，也稱為II型光引發劑。其中奪氫型光引發劑一般以芳香酮結構為主，它們具有一定的吸光性能，在激發態與助引發劑發生雙分子作用，奪取助引發劑（氫給體）上的氫，產生活性自由基。

二苯甲酮是一種應用廣泛的奪氫型光引發劑，因為它的表面固化良好，溶解性良好，價格低廉且容易得到，但是它必須和胺助引發劑配合使用，二苯甲酮吸收光能后，經激發三線態與助引發劑作用形成基激復合物，經電子轉移和奪氫反應，產生具有較高引發活性的胺烷基自由基引發聚合。但是，胺類化合物具有毒性和致癌性，而且由其引發所得的固化膜易發生黃變。制約了其在食品和藥物包裝等方面的應用。

因此，制備反應活性高，不使用胺助引發劑的二苯甲酮類光引發劑已成為此領域的迫切的需要之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有技術中，二苯甲酮作為一種光引發劑使用時，需要和胺助引發劑配合使用，但是，胺類化合物具有毒性和致癌性，這制約了二苯甲酮作為光引發劑的使用，

為解決這一技術問題，本發明提供的技術方案是：

本發明提供了一種含有二苯甲酮的可聚合光引發劑，該引發劑的化學結構如下式所示：

其中R選自H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₂CH₃、C(CH₃)₃、OCH₃或OCH₂CH₃，n=3-90。

本發明還提供了一種上述光引發劑的制備方法，流程圖如附圖1所示，具體步驟為：

a）按聚乙二醇、馬來酸酐、催化劑的物質的量之比為1：2.1：（0.001-0.01），向聚乙二醇中加入馬來酸酐和催化劑，在40-85℃下，反應0.5-5小時，反應完畢，產物用乙醚萃取提純數次，直到去掉未反應的馬來酸酐，得到的產物為端羧基的聚乙二醇，

其中，聚乙二醇選自聚乙二醇200、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000或聚乙二醇4000，

其中，本步驟中，催化劑選用三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或三乙醇胺，

產物用乙醚萃取提純3次，基本實現效果；

b）按帶端羧基的聚乙二醇、二苯甲酮基縮水甘油醚、相轉移催化劑的物質的量之比為1：2：（0.005-0.05），將步驟a）中得到的帶端羧基的聚乙二醇，加入到二苯甲酮基縮水甘油醚和相轉移催化劑中，在60-100℃下反應，紅外光譜監控反應進程，直到910cm^-1處的環氧基團的紅外特征峰消失，即反應完畢，得到含有聚乙二醇的二苯甲酮可聚合光引發劑，

其中，相轉移催化劑選自氯化十二烷基二甲基芐基銨、溴化雙十八烷基二甲基銨、十八烷基二甲基羥乙基銨硝酸鹽、四丁基溴化銨、氯化芐基三乙銨或四乙基溴化銨。

本發明的有益效果是：該引發劑包含有聚乙二醇，其中的乙氧基可以作為供氫體，因此可以避免添加胺助引發劑，以減少由胺助引發劑引起的黃變和毒性。而且該引發劑含有可聚合的雙鍵，能參與光聚合，減少引發劑在固化后的遷移性。

附圖說明

圖1是本發明的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法流程圖；