CN102993339A - 一种二苯甲酮类高分子光引发剂及制备方法 - Google Patents

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宋国强
胡春青
李川
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Abstract

本发明涉及一种二苯甲酮类高分子光引发剂及制备方法，具体为采用醚化反应，在有机溶剂中，将聚对氯甲基苯乙烯与4-羟基二苯甲酮在碱性条件下反应得到高分子光引发剂产品。本发明的高分子光引发剂保留了小分子光引发剂的感光活性，避免了小分子和普通大分子光引发剂存在的气味性及迁移性等安全问题，制备工艺简单，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂领域。

Description

一种二苯甲酮类高分子光引发剂及制备方法
技术领域
本发明涉及光固化技术领域，具体为一种二苯甲酮类高分子光引发剂及制备方法。
背景技术
紫外光固化技术已广泛的应用于涂料、油墨、粘合剂、光致抗蚀剂等领域。紫外光固化体系中的光固化组合物主要由单体、预聚物和光引发剂三个部分组成，其中，光引发剂是影响光固化组合物感光性能的最主要因素。
传统光引发剂如安息香衍生物、联苯酰缩酮类、α,α-二烷氧基苯乙酮类、二苯甲酮/胺类、米氏酮、噻唑酮/胺类等多为小分子光引发剂，在使用过程中存在气味性、迁移性等问题，尤其在食品和药品相关材料使用存在安全隐患。
将光引发剂大分子化可以有效的缓解小分子光引发剂的不足，如：CN03813893X、CN101333278A、CN102020726A，这种改进解决了小分子光引发剂与树脂相容性差、VOC排放大、迁移性等问题，但是在分子量上并不能保证安全性，并存在断裂碎片迁移的问题，同时制备工序繁琐。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种高分子二苯甲酮类光引发剂及其制备方法。
本发明的技术方案如下：一种二苯甲酮类高分子光引发剂，具有如下结构式：
Figure BDA00002530021800021
    式（I）；
上述式（I）所示的二苯甲酮类高分子光引发剂的重均分子量（MW）为5000-10000。
一种上述式（I）所示的二苯甲酮类高分子光引发剂的制备方法，其特征在于：采用醚化反应，在有机溶剂中，将聚对氯甲基苯乙烯与4-羟基二苯甲酮在碱性条件下反应得到高分子光引发剂产品，反应路线如下：
Figure BDA00002530021800022
其中，聚对氯甲基苯乙烯和4-羟基二苯甲酮均为市售常规原料，聚对氯甲基苯乙烯（分子量以对氯甲基苯乙烯计）与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比为1:0.5到1:2，碱性物质与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比为1:0.5到1:2，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷或环己烷。
所述聚对氯甲基苯乙烯和4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比优选1:1；碱性物质与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比优选1:1。
所述碱性物质（OH-）是无机碱或有机碱；碱性物质优选NaOH或KOH；反应溶剂优选甲苯。
有益效果：本发明的高分子光引发剂保留了小分子光引发剂的感光活性，避免了小分子和普通大分子光引发剂存在的气味性及迁移性等安全问题，制备工艺简单，可广泛应用于光固化涂料、油墨、粘合剂及光致抗蚀剂领域。
具体实施方式
以下是通过感光组合物的配方，具体地来说明本发明的感光性组合物的性能。应当理解的是，实施例仅是用于更好的理解本发明，而不应解释为对本发明的限制。
实施例1
向250ml的装有分水器的四口烧瓶中投入19.8g  4-羟基二苯甲酮，4gNaOH，100mL甲苯，升高温度至回流，甲苯通过分水器带出反应生成的水，回流反应约3h，无水分出，向反应瓶中投料15.2g 5000-8000分子量的聚对氯甲基苯乙烯，回流反应5h，停止反应，温度降至室温，过滤，将得到的固体物质用100mL 5%的NaOH水溶液打浆1遍，再分别使用100mL去离子水打浆3遍，然后分别使用100mL甲醇打浆三遍，80℃烘干，得到34.2g固体产物。
产物通过红外光谱（IR）测试，存在-C=O，-O-基团，不存在-OH，鉴定为目标产物。
实施例2
向250ml的装有分水器的四口烧瓶中投入19.8g  4-羟基二苯甲酮、5.6gKOH、100mL甲苯，升高温度至回流，甲苯通过分水器带出反应生成的水，回流反应约3h，无水分出，向反应瓶中投料15.2g 5000-8000分子量的聚对氯甲基苯乙烯，回流反应5h，停止反应，温度降至室温，过滤，将得到的固体物质用100mL 5%的NaOH水溶液打浆1遍，再分别使用100mL去离子水打浆3遍，然后使用使用100mL甲醇打浆三遍，80℃烘干，得到34.1g固体产物。
产物通过红外光谱（IR）测试，存在-C=O，-O-基团，不存在-OH，鉴定为目标产物。
实施例3
向250ml的装有分水器的四口烧瓶中投入19.8g  4-羟基二苯甲酮、5.6gKOH、100mL环己烷，升高温度至回流，环己烷通过分水器带出反应生成的水，回流反应约3h，无水分出，向反应瓶中投料15.2g 5000-8000聚对氯甲基苯乙烯，回流反应5h，停止反应，温度降至室温，过滤，将得到的固体物质用100mL 5%的NaOH水溶液打浆1遍，再分别使用100mL去离子水打浆3遍，然后使用分别使用100mL甲醇打浆三遍，80℃烘干，得到28.6g固体产物。
产物通过红外光谱（IR）测试，存在-C=O，-O-基团，同时存在-OH，鉴定产物为聚对羟甲基苯乙烯和目标产物的混合物。
作为光引发剂的应用性实验
配方组成：
Figure BDA00002530021800041
向装有搅拌的玻璃烧瓶内加入式（I）物质5g，环氧丙烯酸树脂50g，1,6-己二醇二丙烯酸酯45g，流平剂0.05g，开动搅拌，搅拌至物料均匀，得到配方组合物。
在黄光灯下，取一定量上述组合物的料于PET模板上，利用滚涂成膜，在高压汞灯照射下，组合物很快固化成膜。
本发明的高分子光引发剂制备容易，可以代替传统光引发剂应用于光固化配方中，不产生刺鼻难闻的气味，解决小分子光引发剂的气味及安全性问题，可以广泛的使用于光固化涂料、油墨、粘合剂等领域。

Claims (6)

1.一种二苯甲酮类高分子光引发剂，其特征在于：具有如下结构式：
Figure FDA00002530021700011
式（I）；
上述式（I）所示的二苯甲酮类高分子光引发剂的重均分子量MW为5000-10000。
2.根据权利要求1所述的光引发剂的制备方法，其特征在于：采用醚化反应，在有机溶剂中，将聚对氯甲基苯乙烯与4-羟基二苯甲酮在碱性条件下反应得到高分子光引发剂产品，反应路线如下：
Figure FDA00002530021700012
其中，聚对氯甲基苯乙烯与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比为1:0.5到1:2，碱性物质与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比为1:0.5到1:2，有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷或环己烷。
3.根据权利要求2所述的光引发剂的制备方法，其特征在于：所述聚对氯甲基苯乙烯和4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比优选1:1；碱性物质与4-羟基二苯甲酮的投料摩尔比优选1:1。
4.根据权利要求2所述的光引发剂的制备方法，其特征在于：所述碱性物质是无机碱或有机碱。
5.根据权利要求4所述的光引发剂的制备方法，其特征在于：所述碱性物质优选NaOH或KOH。
6.根据权利要求2所述的光引发剂的制备方法，其特征在于：所述反应溶剂优选甲苯。
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