[發(fā)明專利]一種硫鎓鹽光引發(fā)劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010942193.8
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112194742B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉仁;朱乙;徐丹丹;希雅格約瑟夫
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C08F2/50
• 分類號: C08F2/50;C08F122/20;C08G59/68;C07D279/22
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種硫鎓鹽光引發(fā)劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于光引發(fā)劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的該類單組分光引發(fā)劑能光解產(chǎn)生活性自由基及陽離子活性種，能在紫外、可見光、近紅外光光源誘導(dǎo)下引發(fā)自由基型樹脂、陽離子型樹脂以及雜化樹脂的固化。在光固化探究中，該類單組分光引發(fā)劑呈現(xiàn)良好的引發(fā)效率，因融合了自由基引發(fā)和陽離子引發(fā)體系的優(yōu)點，且在紫外、可見光以及近紅外光區(qū)有較強吸收，且能夠引發(fā)相應(yīng)樹脂固化，此類單組分多波段雙引發(fā)自由基/陽離子混雜型光引發(fā)劑有很高的實際應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫鎓鹽光引發(fā)劑及其在光固化中的應(yīng)用，屬于光引發(fā)劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光固化技術(shù)是指在光源輻照下液態(tài)樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)而固化的光加工技術(shù)，此技術(shù)具有“5E”特點：節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保、高效、適應(yīng)性廣，因而在光固化涂料、光固化油墨、光刻膠、3D打印等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

光引發(fā)劑是光固化體系中重要的組成部分，目前應(yīng)用于光固化體系中的光引發(fā)劑主要是紫外區(qū)的自由基型光引發(fā)劑。可見光以及近紅外光在光固化中也具有獨特的優(yōu)勢，然而對可見光乃至近紅外的自由基型和陽離子型的光引發(fā)劑研究的相對較少，尤其是近紅外的自由基型和陽離子型的光引發(fā)劑的研究仍未見報道。自由基型引發(fā)劑和陽離子型引發(fā)劑在光固化體系中各具特色。自由基光固化體系固化速度快，但存在氧阻聚和較大的體積收縮；陽離子光固化體系固化速度適中，存在暗反應(yīng)，不足的是對基材有嚴重的腐蝕問題。為解決上述問題，設(shè)計一款高效的同時在紫外、可見、近紅外都有吸收的雙引發(fā)的自由基/陽離子混雜型光引發(fā)劑就顯得十分的有意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一類單組分多波段雙引發(fā)自由基/陽離子混雜型硫鎓鹽光引發(fā)劑及其制備方法。該類單組分光引發(fā)劑能同時光解產(chǎn)生活性自由基及陽離子，能引發(fā)自由基型樹脂、陽離子型樹脂以及雜化型樹脂的固化。本發(fā)明將吩噻嗪與2-溴苯乙酮成鹽制成混雜型光引發(fā)劑，其多個波段都有吸收，可由紫外光、可見光以及近紅外光光源誘發(fā)由基型樹脂、陽離子型樹脂以及雜化型樹脂的固化。此類光引發(fā)劑在實驗中呈現(xiàn)出良好的引發(fā)效率。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種單組分多波段雙引發(fā)自由基/陽離子混雜型光引發(fā)劑，其有如下結(jié)構(gòu)通式：

其中，X為SbF₆,PF₆,AsF₆等；R為C_nH_2n+1(n≥0)；Ar為芳環(huán)；R₁為氫、烷基、芳基、烷氧基、鏈烯基、鹵素、氰基、2,2-二氰基乙烯、羥基、芳氧基、芳烷氧基；

在一種實施方式中，所述R₁為如下結(jié)構(gòu)中的一種：

在一種實施方式中，所述Ar為如下結(jié)構(gòu)中的一種：

本發(fā)明的第二個目的是提供一種鎓鹽類多波段雙引發(fā)自由基/陽離子混雜型光引發(fā)劑的制備方法，所述方法為：

步驟1，通過親核取代反應(yīng)制備氮上有烷基保護的吩噻嗪，結(jié)構(gòu)式為式1，

步驟2，式1與溴苯乙酮在銀鹽的存在下通過S_N1反應(yīng)制得所述的硫鎓鹽光引發(fā)劑PTh-P。

在一種實施方式中，所述步驟1具體為：

a)吩噻嗪與烷基試劑通過親核取代反應(yīng)制得氮上有烷基保護的吩噻嗪式A，

b)式A通過氧化還原縮合得到式1，