[發(fā)明專利]一種含硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑的光固化體系和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210004450.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114262395A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱乙;朱葉;李倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F2/48
• 分類號(hào): C08F2/48;C09D11/101;G03F7/004
• 代理公司: 無錫承果知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32373
• 代理人: 邱奇琦

本發(fā)明公開了一種含硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑的光固化體系及其在光固化中的應(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)生自由基或陽(yáng)離子活性種，能在紫外?可見光光源誘導(dǎo)下引發(fā)自由基型樹脂、陽(yáng)離子型樹脂或自由基/陽(yáng)離子雜化樹脂的固化。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(yáng)離子引發(fā)體系的優(yōu)點(diǎn)，且在紫外、可見光區(qū)有較強(qiáng)吸收，且能夠引發(fā)相應(yīng)樹脂固化，此類單組分引發(fā)劑引發(fā)自由基和/或陽(yáng)離子光引發(fā)劑有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑的光固化體系和應(yīng)用，屬于光固化技術(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(diǎn)：節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、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，通常需要高壓汞燈引發(fā)，會(huì)帶來環(huán)境污染、能源浪費(fèi)等問題。近紫外-可見光固化具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其可在發(fā)光二極管(LED)輻照下引發(fā)，避免了使用高壓汞燈所帶來的問題，然而對(duì)近紫外-可見光自由基型和陽(yáng)離子型的光引發(fā)劑研究的相對(duì)較少。自由基型光引發(fā)劑和陽(yáng)離子型光引發(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(yáng)離子光固化體系固化速度適中，存在暗反應(yīng)，不足的是對(duì)基材有嚴(yán)重的腐蝕問題。在雜化聚合體系中，陽(yáng)離子樹脂可以降低自由基樹脂的氧阻聚和體積收縮；同時(shí)，自由基樹脂聚合放熱，有利于陽(yáng)離子樹脂聚合。雜化聚合物還會(huì)融合自由基樹脂聚合物與陽(yáng)離子樹脂聚合物的優(yōu)勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)一款高效的紫外-可見光的自由基/陽(yáng)離子雜化型光引發(fā)劑就顯得十分有意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種含硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑的光固化體系和應(yīng)用。在紫外-可見光光源輻照下，該類單組分光引發(fā)劑能光解產(chǎn)生活性自由基或陽(yáng)離子，能引發(fā)自由基型樹脂、陽(yáng)離子型樹脂或自由基/陽(yáng)離子雜化型樹脂聚合。此類光引發(fā)劑在實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)出良好的引發(fā)效率。本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種含硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑的光固化體系，所述光固化體系包括：

95wt％-99.5wt％自由基樹脂或陽(yáng)離子樹脂或雜化樹脂，0.5wt％-5wt％硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑；

所述硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑具有如下結(jié)構(gòu)通式：

其中，X為SbF₆、BF₄、PF₆或AsF₆；

R₁為氫、烷基、烷氧基、鹵素、氰基、羥基、芳氧基、芳烷氧基或胺基；

R₂為硫醚、噻吩、噻蒽或硫雜蒽酮。

在一種實(shí)施方式中，所述硫鎓鹽雜化型光引發(fā)劑具有如下結(jié)構(gòu)：

在一種實(shí)施方式中，所述自由基樹脂或陽(yáng)離子樹脂為丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂。

在一種實(shí)施方式中，所述自由基樹脂包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1，6-己二醇雙丙烯酸酯(HDDA)和三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)中的一種或多種；所述陽(yáng)離子樹脂包括環(huán)氧環(huán)己烷(CHO)、乙烯基醚

(BVE)、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯(EPOX)、雙酚A二縮水甘油醚(E51)、新戊二醇二縮水甘油醚(NGDE)中的一種或多種；雜化樹脂包括3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基甲基丙烯酸酯(TTA-15)。

在一種實(shí)施方式中，所述硫鎓鹽光雜化型引發(fā)劑的制備方法為：