專利名稱：一種二苯甲酮可聚合光引發劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種光引發劑及其制備方法，特別涉及一種二苯甲酮可聚合光引發劑及其制備方法。
背景技術：
雙(甲基)丙烯酸酯等多官能團單體進行光聚合反應可以快速形成高度交聯的聚合物網狀結構，該特點在工業涂料、齒科修復材料等對固化速度、固化膜機械強度以及穩定性要求較高的領域尤為重要。光引發劑是光固化體系的關鍵組成部分，它關系到配方體系在光照射時低聚物及稀釋劑能否迅速由液態轉變成固態。其基本作用特點為:引發劑分子在紫外光區(250-400nm)或可見光區(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，引發劑分子從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態；在激發單線態或三線態經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片，這些活性碎片可以是自由基、陽離子、陰離子或離子自由基等。光引發劑按照所產生活性自由基的作用機理，主要分為兩大類:裂解型光引發體劑，也稱為第I型光引發體系；奪氫型光引發劑，也稱為II型光引發劑。其中奪氫型光引發劑一般以芳香酮結構為主，它們具有一定的吸光性能，在激發態與助引發劑發生雙分子作用，奪取助引發劑(氫給體)上的氫，產生活性自由基。二苯甲酮是一種應用廣泛的奪氫型光引發劑，因為它的表面固化良好，溶解性良好，價格低廉且容易得到，但是它必須和胺助引發劑配合使用，二苯甲酮吸收光能后，經激發三線態與助引發劑作用形成基激復合物，經電子轉移和奪氫反應，產生具有較高引發活性的胺烷基自由基引發聚合。但是，胺類化合物具有毒性和致癌性，而且由其引發所得的固化膜易發生黃變。制約了其在食品和藥物包裝等方面的應用。因此，制備反應活性高，不使用胺助引發劑的二苯甲酮類光引發劑已成為此領域的迫切的需要之一。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是:現有技術中，二苯甲酮作為一種光引發劑使用時，需要和胺助引發劑配合使用，但是，胺類化合物具有毒性和致癌性，這制約了二苯甲酮作為光引發劑的使用，為解決這一技術問題，本發明提供的技術方案是:本發明提供了一種含有二苯甲酮的可聚合光引發劑，該引發劑的化學結構如下式所示:
權利要求
1.一種含有二苯甲酮的可聚合光引發劑，其特征在于:所述的光引發劑的化學結構為
2.如權利要求1所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法，其特征在于:具體步驟為， a)按聚乙二醇、馬來酸酐、催化劑的物質的量之比為1:2.1:(0.001-0.01)，向聚乙二醇中加入馬來酸酐和催化劑，在40-85°C下，反應0.5-5小時，反應完畢，產物用乙醚萃取提純數次，直到去掉未反應的馬來酸酐，得到的產物為端羧基的聚乙二醇； b)按帶端羧基的聚乙二醇、二苯甲酮基縮水甘油醚、相轉移催化劑的物質的量之比為I:2:(0.005-0.05)，將步驟a)中得到的帶端羧基的聚乙二醇，加入到二苯甲酮基縮水甘油醚和相轉移催化劑中，在60-100°C下反應，紅外光譜監控反應進程，直到910CHT1處的環氧基團的紅外特征峰消失，即反應完畢，得到含有聚乙二醇的二苯甲酮可聚合光引發劑。
3.如權利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的聚乙二醇，選自聚乙二醇200、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇3000或聚乙二醇4000。
4.如權利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的催化劑選用三乙胺、N，N- 二甲基乙醇胺、N，N- 二乙基乙醇胺、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺或三乙醇胺。
5.如權利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法，其特征在于:步驟a)中所述的，使用乙醚萃取提純產物的操作中，萃取次數為3次。
6.如權利要求2所述的含有二苯甲酮的可聚合光引發劑的制備方法，其特征在于:步驟b)中所述的相轉移催化劑選自氯化十二烷基二甲基芐基銨、溴化雙十八烷基二甲基銨、十八烷基二甲基羥乙基銨硝酸鹽、四丁基溴化銨、氯化芐基三乙銨或四乙基溴化銨。
全文摘要
本發明公開了一種二苯甲酮可聚合光引發劑及其制備方法，首先將聚乙二醇與馬來酸酐反應制得端羧基的聚乙二醇，然后在季銨鹽的催化下，端羧基的聚乙二醇與環氧二苯甲酮衍生物反應，得到包含二苯甲酮和聚乙二醇的可聚合光引發劑。本發明的引發劑，由于含有乙氧基，可以作為二苯甲酮的供氫體，不僅可以避免胺助引發劑的添加，從而減少胺助引發劑引起的黃變，而且分子內雙鍵能參與聚合，降低固化后引發劑的遷移性。該引發劑在涂料、油墨等光固化材料工業中具有廣泛的應用前景。
文檔編號C08F2/48GK103193900SQ20131007575
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者王克敏, 魯玉輝, 俞強 申請人:常州大學