[發明專利]一種可見光引發劑體系及其應用

在審

• 申請號: 202210539780.1
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114907502A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 黃星;趙榆霞;施盟泉;張玉璽;張云龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C08F2/50
• 分類號: C08F2/50;C08F122/20;C08F222/14;C08F222/20;B33Y70/00;A61L26/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明公開一種可見光引發劑體系及其應用。該可見光引發劑體系包括光敏劑和助引發劑；所述助引發劑為氨基酸類化合物；其中，所述光敏劑和助引發劑的質量比為1:0.5?20。該可見光引發劑體系可迅速產生自由基，高效引發單體/低聚物發生聚合/交聯，并且展現較好的光漂白特性，有助于深層光固化，有效解決了傳統紫外光固化技術固化深度淺、存在安全隱患的問題。此外，該可見光引發劑體系還具有良好的生物安全性，有效克服光引發劑生物毒性大的缺點，因此，在3D打印、生物支架和水凝膠敷料制備等領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及光功能材料領域。更具體地，涉及一種可見光引發劑體系及其應用。

背景技術

光固化技術，又稱光聚合技術，是利用光或電子束為能量，引發流動態材料快速聚合或交聯成固態材料的技術，具有綠色、高效、節能、環保等特點。傳統的紫外光固化技術已經在涂料、膠黏劑、印刷電路板和3D打印等領域得到廣泛的應用，然而該技術也存在一定的固有缺陷，比如產生大量臭氧以及固化深度淺等。此外，紫外光的光子能量較高，會對生物活性組分(細胞、酶以及蛋白質等)具有潛在的損害作用，存在一定生物安全隱患，這也限制了光固化技術在一些新興領域(例如生物3D打印和生物醫學等)的應用。

在光固化反應中，光源的選擇是由光引發劑的吸收光譜決定的，光引發劑的吸光效率和活性物種量子產率決定著光固化反應的速率和效率。因此，開發性能優異的可見光引發劑，發展可見光固化能有效解決傳統紫外光固化技術存在的問題，拓展光固化技術的應用范圍。由于陽離子聚合光引發劑的種類和適用范圍遠小于自由基聚合光引發劑，在這里僅討論自由基光引發劑。根據產生自由基的機理不同，光引發劑主要分為裂解型(Type I型)和奪氫型(Type II型)兩種類型。由于單個可見光光子所具有的能量通常不能滿足光引發劑分子斷鍵所需的能量，常見的可見光引發劑大多是由光敏劑和助引發劑組成的TypeII型光引發劑，如光敏劑/三級胺(CN03105102.2)、光敏劑/六芳基雙咪唑(CN107573443)和光敏劑/碘鎓鹽、硫鎓鹽類化合物(CN107936146A)等。目前，具有較高生物安全性的光敏劑主要有樟腦醌、核黃素和呫噸類化合物等，他們的吸收光譜基本可以覆蓋整個可見光區。然而，可供選擇的助引發劑大多生物安全性較差，有的還存在著刺激性氣味，具有一定毒性。因此，開發與上述光敏劑相匹配且具有較高生物安全性的助引發劑也成為發展可見光引發劑的關鍵。

發明內容

為解決上述問題，本發明的第一個目的在于提供一種可見光引發劑體系，由光敏劑和助引發劑組成。該可見光引發劑體系的光敏劑和助引發劑選用生物安全性較高的原料，并且可高效利用可見光光源，引發單體/低聚物發生聚合/交聯。此外，該可見光引發劑體系還具有較好的光漂白特性，有助于深層光固化。

本發明的第二個目的在于提供一種如上所述的可見光引發劑體系在光固化技術領域中的應用。

本發明的第三個目的在于提供一種包含上述可見光引發劑體系的光固化材料。

本發明的第四個目的在于提供一種制備如上光固化材料的方法。

為達到上述第一個目的，本發明采用下述技術方案：

本發明公開一種可見光引發劑體系，包括光敏劑和助引發劑；所述助引發劑為氨基酸類化合物；

其中，所述光敏劑和助引發劑的質量比為1:0.5-20；示例性地，所述光敏劑和助引發劑的質量比可以為1:0.5、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20等等。