CN113121726A - 含有双咪唑类光引发剂的组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光引发剂材料技术领域,尤其是含有双咪唑类光引发剂的组合物及其应用,解决了现有技术中双咪唑类光引发剂对长波紫外光和可见光不敏感或感光度低的问题,所述含有双咪唑类光引发剂的组合物,是在溶剂中,以2‑辛基苯并咪唑、4‑甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰为原料,在碱的存在下,反应得到中间产物I;将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯反应后,滴加甲基磺酰氯继续反应获得中间产物II;最后将中间产物II与2‑氨基‑5‑硝基二苯甲酮溶于水,加酸调节体系pH后反应,反应完毕后,抽滤烘干而得。本发明所得组合物具有较高的光引发活性,溶解性好,稳定性好,对长波紫外光和可见光引发区域均具有优异的光引发性能。
Description
技术领域
本发明涉及光引发剂材料技术领域,尤其涉及一种含有双咪唑类光引发剂的组合物及其应用。
背景技术
光聚合反应本质上是利用光能来引发的单体聚合的反应。与传统的聚合方法相比,光聚合有着所需能量低,环境友好,反应,易形成规模化等特点。近年来,光聚合越来越受到人们的关注,其在牙科材料、3D打印、油墨、光刻胶等领域有着广泛的应用。一般光聚合体系主要包括以下三种组分:(1)低聚物(或称预聚物、预聚单体),赋予材料以基本的物理化学性能;(2)单体,又称活性稀释剂,主要用于调节体系的黏度,但是对固化速率和材料的性能也有影响;(3)光引发剂,用于产生引发聚合反应的活性种(自由基或阳离子)。其中,光引发剂是光聚合体系中最重要组成部分,光引发剂的研究一直是光聚合反应的热点。
芳基双咪唑类化合物(HABI)具有特殊的化学结构,在紫外光的作用下可以光解成三芳基咪唑自由基。人们曾利用HABI的这种特性制造防晒膜、彩色照相材料和光引发剂。HABI在光谱中的最大吸收峰为255-275nm,对长波紫外光和可见光不敏感,或感光度很低。现有技术中,为了延长HABI的感光波长,扩大其应用范围,多采用有机增感剂与其进行光化学反应,控制方法复杂。基于上述陈述,本发明提出了一种含有双咪唑类光引发剂的组合物及其应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中双咪唑类光引发剂对长波紫外光和可见光不敏感或感光度低,需要采用有机增感剂与其进行光化学反应才能延长感光波长,控制方法复杂的问题,而提出的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物及其应用。
一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,是在溶剂中,以2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰为原料,在碱的存在下,反应得到中间产物I;将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯反应后,滴加甲基磺酰氯继续反应获得中间产物II;最后将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮溶于水,加酸调节体系pH后反应,反应完毕后,抽滤烘干而得。
本发明还提出了一种含有双咪唑类光引发剂的组合物的制备方法,具体包括以下反应步骤:
S1、将2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰依次加入到装有溶剂的反应釜中,加碱室温搅拌反应3-6h,得中间产物I;
S2、将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯共同加入到反应釜中,于30-70℃的温度下,搅拌反应20-40min,反应完毕后,滴加甲基磺酰氯继续反应1-2h,获得中间产物II;
S3、将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮依次加入到装有水的反应釜中,搅拌分散后,加酸调节体系pH至4.7-6.2,反应2-5h,反应完毕后,抽滤烘干,即得含有双咪唑类光引发剂的组合物。
优选的,所述步骤S1中2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰的质量比为1:1-1.2:1-1.08。
优选的,所述步骤S1中2-辛基苯并咪唑、溶剂和碱的质量比为1:2.8-3.2:0.2-0.7。
优选的,所述步骤S1中溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、乙腈、二甲苯中的一种或几种。
优选的,所述步骤S1中的碱为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、氨水中的一种或几种。
优选的,所述步骤S2中中间产物I、三乙醇胺硼酸酯和甲基磺酰氯的质量比为1:0.5-0.8:0.1-0.3。
优选的,所述步骤S3中中间产物II、2-氨基-5-硝基二苯甲酮的质量比为1:1-1.2。
本发明还提出了一种含有双咪唑类光引发剂的组合物的应用,其特征在于,所述含有双咪唑类光引发剂的组合物可应用于树脂、涂料、油墨、压敏胶、光刻胶、3D打印材料等相关领域。
本发明提出的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,具有以下有益效果:
本发明是在溶剂中,以2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰为原料,在碱的存在下,反应得到中间产物I;将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯反应后,滴加甲基磺酰氯继续反应获得中间产物II;最后将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮溶于水,加酸调节体系pH后反应,反应完毕后,抽滤烘干制得含有双咪唑类光引发剂的组合物;本发明原料相对廉价易得,制备成本低,制备方法操作简单,反应条件温和;所得含有双咪唑类光引发剂的组合物,具有较高的光引发活性,溶解性好,稳定性好,对长波紫外光和可见光引发区域均具有优异的光引发性能,且不需要配合有机增感剂,可广泛应用于树脂、涂料、油墨、压敏胶、光刻胶、3D打印材料等相关领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物的制备方法,具体包括以下反应步骤:
S1、将2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰依次加入到装有溶剂的反应釜中,加碱室温搅拌反应3h,得中间产物I,其中,2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰的质量比为1:1:1,2-辛基苯并咪唑、溶剂和碱的质量比为1:2.8:0.2,溶剂甲醇,碱为甲醇钠;
S2、将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯共同加入到反应釜中,于30℃的温度下,搅拌反应20min,反应完毕后,滴加甲基磺酰氯继续反应1h,获得中间产物II,其中,中间产物I、三乙醇胺硼酸酯和甲基磺酰氯的质量比为1:0.5:0.1;
S3、将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮依次加入到装有水的反应釜中,搅拌分散后,加酸调节体系pH至4.7,反应2h,反应完毕后,抽滤烘干,即得含有双咪唑类光引发剂的组合物,其中,中间产物II、2-氨基-5-硝基二苯甲酮的质量比为1:1。
测试本实施例的含有双咪唑类光引发剂的组合物最大吸收波长为456nm;最大摩尔消光系数为3218L·mol-1·cm-1。
实施例二
本发明提出的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物的制备方法,具体包括以下反应步骤:
S1、将2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰依次加入到装有溶剂的反应釜中,加碱室温搅拌反应4.5h,得中间产物I,其中,2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰的质量比为1:1.1:1.04,2-辛基苯并咪唑、溶剂和碱的质量比为1:3:0.5,溶剂为二甲苯,碱为氨水;
S2、将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯共同加入到反应釜中,于50℃的温度下,搅拌反应30min,反应完毕后,滴加甲基磺酰氯继续反应1.5h,获得中间产物II,其中,中间产物I、三乙醇胺硼酸酯和甲基磺酰氯的质量比为1:0.7:0.2;
S3、将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮依次加入到装有水的反应釜中,搅拌分散后,加酸调节体系pH至5.5,反应3.5h,反应完毕后,抽滤烘干,即得含有双咪唑类光引发剂的组合物,其中,中间产物II、2-氨基-5-硝基二苯甲酮的质量比为1:1.1。
测试本实施例的含有双咪唑类光引发剂的组合物最大吸收波长为476nm;最大摩尔消光系数为3265L·mol-1·cm-1。
实施例三
本发明提出的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物的制备方法,具体包括以下反应步骤:
S1、将2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰依次加入到装有溶剂的反应釜中,加碱室温搅拌反应3-6h,得中间产物I,其中,2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰的质量比为1:1.2:1.08,2-辛基苯并咪唑、溶剂和碱的质量比为1:3.2:0.7,溶剂为二氯甲烷,碱为碳酸钠;
S2、将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯共同加入到反应釜中,于70℃的温度下,搅拌反应40min,反应完毕后,滴加甲基磺酰氯继续反应2h,获得中间产物II,其中,中间产物I、三乙醇胺硼酸酯和甲基磺酰氯的质量比为1:0.8:0.3;
S3、将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮依次加入到装有水的反应釜中,搅拌分散后,加酸调节体系pH至6.2,反应5h,反应完毕后,抽滤烘干,即得含有双咪唑类光引发剂的组合物,其中,中间产物II、2-氨基-5-硝基二苯甲酮的质量比为1:1.2。
测试本实施例的含有双咪唑类光引发剂的组合物最大吸收波长为437nm;最大摩尔消光系数为3184L·mol-1·cm-1。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述组合物是在溶剂中,以2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰为原料,在碱的存在下,反应得到中间产物I;将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯反应后,滴加甲基磺酰氯继续反应获得中间产物II;最后将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮溶于水,加酸调节体系pH后反应,反应完毕后,抽滤烘干而得。
2.一种根据权利要求1所述的含有双咪唑类光引发剂的组合物的制备方法,其特征在于,具体包括以下反应步骤:
S1、将2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰依次加入到装有溶剂的反应釜中,加碱室温搅拌反应3-6h,得中间产物I;
S2、将中间产物I与三乙醇胺硼酸酯共同加入到反应釜中,于30-70℃的温度下,搅拌反应20-40min,反应完毕后,滴加甲基磺酰氯继续反应1-2h,获得中间产物II;
S3、将中间产物II与2-氨基-5-硝基二苯甲酮依次加入到装有水的反应釜中,搅拌分散后,加酸调节体系pH至4.7-6.2,反应2-5h,反应完毕后,抽滤烘干,即得含有双咪唑类光引发剂的组合物。
3.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S1中2-辛基苯并咪唑、4-甲氧基苯乙酸甲酯和联苯甲酰的质量比为1:1-1.2:1-1.08。
4.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S1中2-辛基苯并咪唑、溶剂和碱的质量比为1:2.8-3.2:0.2-0.7。
5.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S1中溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、乙腈、二甲苯中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S1中的碱为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、氨水中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S2中中间产物I、三乙醇胺硼酸酯和甲基磺酰氯的质量比为1:0.5-0.8:0.1-0.3。
8.根据权利要求2所述的一种含有双咪唑类光引发剂的组合物,其特征在于,所述步骤S3中中间产物II、2-氨基-5-硝基二苯甲酮的质量比为1:1-1.2。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的含有双咪唑类光引发剂的组合物的应用,其特征在于,所述含有双咪唑类光引发剂的组合物可应用于树脂、涂料、油墨、压敏胶、光刻胶、3D打印材料相关领域。
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CN101302257A (zh) * | 2008-06-03 | 2008-11-12 | 江南大学 | 一种紫外光敏复合引发体系及其应用 |
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CN112062721A (zh) * | 2019-05-23 | 2020-12-11 | 常州正洁智造科技有限公司 | 能够提升体系稳定性的habi类光引发剂及其应用 |
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2021
- 2021-04-20 CN CN202110422161.XA patent/CN113121726A/zh active Pending
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Title |
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