[發明專利]用于UV-EB輻射固化的改性g-C3N4活化劑

在審

• 申請號: 201810435692.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108752989A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 張金泉;杭祖圣;懷旭;王維;李悅;唐林;陳陽
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C09D4/00
• 分類號: C09D4/00;C08F2/48;C08F2/54
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 王培松

本發明提供一種用于UV?EB輻射固化的改性g?C₃N₄活化劑。UV?EB輻射固化體系先經UV(紫外光)輻射固化，再經EB(電子束)輻射固化。該改性g?C₃N₄活化劑由g?C₃N₄經過酸堿雙重活化改性法制得，其在UV輻射固化過程和EB輻射固化過程中分別作為固化體系中的光引發劑和活性穩定劑。本發明首創提出g?C₃N₄的酸堿雙重活化改性法，并將改性g?C₃N₄活化劑成功應用于UV?EB輻射固化體系中，顯著降低能耗、提高生產效率、節約成本，且固化涂層具有優異的綜合使用性能。

技術領域

本發明涉及UV-EB輻射固化技術領域，特別涉及一種用于UV-EB輻射固化的改性g-C₃N₄活化劑及其制備方法。

背景技術

目前輻射固化技術廣泛應用于涂料、油墨、印刷制版、牙齒修復以及光碟制造等領域。與傳統固化技術相比，輻射固化技術具有環境友好、節能、時間短、固化快等優點。特別是近些年來消除污染、保護環境的呼聲越來越高，輻射固化技術越發顯示出強大的生命力。

UV輻射固化是通過UV光照射使體系固化，其固化速度較快，但是UV能耗較大，對于形狀復雜工件存在輻射“盲區”，不能有效固化，并且UV固化厚度僅限于20～40μm，存在深層固化不徹底的問題。

EB輻射固化是通過用高能量的電子束照射體系，引發體系內活性基團進行反應而固化干燥。其在常溫下進行，不需加熱，能固化到體系深部，但是固化小號的能量遠高于UV，且UV固化體系中的光引發劑在EB輻射固化過程中無效，這間接降低生產效率，提高了成本。

類石墨型氮化碳(g-C₃N₄)的結構類似于石墨烯，具有周期性片層結構，其片層沿著c軸方向堆垛，碳、氮元素經雜化形成的C₆N₇或者C₃N₃環。g-C₃N₄是氮化碳材料中最穩定的同素異形體，宏觀上表現為良好的化學穩定性以及熱穩定性，因其獨特的半導體電子結構和高度縮合，具有良好的物化性質。

研究表明，通過單一的酸活化、堿處理都可以提高g-C₃N₄的催化活性，通過單一的酸活化、堿處理酸活化后的g-C₃N₄具有改善UV輻射固化和EB輻射固化效果的潛質，但其仍然不具備獨立作為光引發劑的性能，所以不能有效的解決上述問題。含有三嗪環結構的g-C₃N₄表面會產生許多酸性基團。根據酸堿反應原理，這些酸性基團很容易受到堿性環境的影響，這就有望使g-C₃N₄的結構進一步發生變化，從而改善其催化活性。

基于以上原因，有必要找到一種能夠有效提高g-C₃N₄的光活性的改性方法，

使改性后的g-C₃N₄能夠有效應用于UV-EB輻射固化，解決上述問題。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種用于UV-EB輻射固化的改性g-C₃N₄活化劑及其制備方法。

本發明的一種用于UV-EB輻射固化的改性g-C₃N₄活化劑為淡黃色粉末固體，具有微孔結構，尺寸在0.1-5微米，耐熱溫度在400℃-700℃，比表面積在12-45，具有很高的光活性，比如光催化性能為純g-C₃N₄的5.2-10.5倍。