[發明專利]一種實現巰基-環氧深層光固化的方法及其組合物

有效

• 申請號: 201910052139.3
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109825034B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉仁;李治全;陳利
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K5/37;C08K7/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 于婷婷

本發明公開了一種實現巰基?環氧深層光固化的方法及其組合物，使用波長范圍在220?400nm的點光源照射光固化組合物以產生活性種，照射過程中使光固化組合物分散均勻，照射后的組合物經加熱后烘，即可實現巰基?環氧深層光固化；所述光固化組合物包括可光固化環氧樹脂、可光固化巰基單體、光敏劑、光產堿劑。本發明在紫外光照射過程中使光固化組合物均勻分散，這樣有利于活性種的產生，并使活性種均勻分散在體系中，可避免未輻照區域無活性種而難以實現固化過程，進而導致無法實現深層固化。本發明可根據實際需求和實物模型設計獲得所需的巰基?環氧深層光固化材料，突破了傳統巰基?環氧難以深層光固化的難題，拓寬了光聚合技術的應用領域。

技術領域

本發明屬于光聚合材料領域，具體涉及一種實現巰基-環氧深層光固化的方法及其組合物。

技術背景

巰基-環氧光固化反應作為一類典型的“點擊化學”反應，具有區域選擇性高、反應條件溫和、體系收縮率小、無氧阻聚、熱性能和機械性能優異等優點，現已廣泛應用于涂料、膠黏劑、高分子材料的制備和修飾以及生物響應性材料的制備等諸多領域。但由于傳統紫外光在樹脂體系的穿透性限制，加上體系中引發劑、顏料、填料等導致的內屏蔽、吸收和反射作用，使得體系未輻照區域難以實現固化過程，導致無法實現深層固化，現有的巰基-環氧光固化材料固化主要局限于二維材料的制備，限制了其應用。

公開號為CN105348414A和CN105330790A的專利文獻分別公開了一種深層陽離子光聚合和深層自由基光聚合的方法，分別向陽離子體系和自由基體系中添加上轉換材料，分別得到聚合深度為5厘米以上和10厘米以上的固化樣品，但是這種方法僅解決了陽離子體系及自由基體系深層光聚合的問題。公開號為CN105199643A的專利文獻提供了一種陽離子型紫外光和熱雙重深層固化膠粘劑的制備方法，該發明通過向樹脂體系中加入光引發劑和熱引發劑，提高了膠黏劑的固化深度，但熱引發劑的加入也會導致體系聚合的不可控性。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種實現巰基-環氧深層光固化的方法及其組合物。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種實現巰基-環氧深層光固化的方法，該方法使用波長范圍在220-400nm的點光源照射光固化組合物以產生活性種，照射過程中使光固化組合物分散均勻，照射后的組合物經加熱后烘，即可實現巰基-環氧深層光固化；所述光固化組合物包括可光固化環氧樹脂、可光固化巰基單體、光敏劑、光產堿劑以及顏/填料。

本發明在紫外光照射過程中使光固化組合物均勻分散，這樣有利于活性種的產生，并使活性種均勻分散在體系中，可避免未輻照區域無活性種而難以實現固化過程，進而導致無法實現深層固化。

作為優選，加熱后烘的溫度為70～100℃。

作為優選，加熱后烘的時間為5～60min。

作為優選，照射過程中通過攪拌或超聲使光固化組合物分散均勻。

本發明提供的實現巰基-環氧深層光固化的組合物，包括以下質量份的組分：可光固化環氧樹脂40-80份，可光固化巰基單體20-60份，光敏劑0.1-40份，光產堿劑0.2-8份。

作為優選，所述可光固化環氧樹脂為縮水甘油醚類環氧樹脂、縮水甘油酯類環氧樹脂、縮水甘油胺類環氧樹脂、脂環族類環氧樹脂或線性脂肪族類環氧樹脂中的一種或多種。

作為優選，所述可光固化巰基單體為三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、雙(3-巰基丙酸)乙二醇酯、1,4-丁二醇雙(巰基乙酸酯)、四乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯、四(3-巰基丁酸)季戊四醇酯、1,4-丁二醇二(3-巰基丁酸)酯或三(3-巰基丁氧基乙基)異氰尿酸酯中的一種或多種。

作為優選，所述光敏劑為硫雜蒽酮或其衍生物。