[发明专利]基于植物油的光引发剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于植物油（包括可再生植物油）的光引发剂及其制备方法，特别涉及一种夺氢型光引发剂及其制备方法，属于光化学技术领域。

背景技术

紫外光固化技术由于具有固化速度快、节能环保等优点，因而在光固化涂料、光固化油墨、光刻胶、电子封装材料、粘合剂、纸张上光、光盘复制等工业领域有广泛的应用和良好的发展前景。在紫外光固化体系中，光引发剂至关重要，硫杂蒽酮光引发剂是一类常见的夺氢型自由基光引发剂，具有良好的光引发性能。但是，已商品化的硫杂蒽酮光引发剂2-氯硫杂蒽酮（CTX）和2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)不仅与光固化体系相容性差，且需要加共引发剂胺，这既降低了硫杂蒽酮的光引发性能，也限制了它的应用。

近年来，由光引发剂和共引发剂胺组成的夺氢型光引发体系受到广泛关注，其中，硫杂蒽酮/胺光引发体系具有十分优异的光引发性能。但随着科学技术的发展，不仅要求光引发剂有良好的光引发性能，而且要求与光固化体系相容性好，迁移率低、毒性小，环境兼容性好，存储稳定性高。传统的小分子由于与固化体系的相容性差，固化后容易挥发和迁移，一方面导致引发效率减低，另一方面会产生气味和毒性。因此，开发稳定、低毒、高效环保且与固化体系具有良好相容性的光引发体系受到越来越多的关注。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于植物油的光引发剂及其制备方法，所得光引发剂具有较高的引发效率，与很多溶剂和单体有良好的相容性，毒性低，应用范围广泛，同时制备方法简单，容易实现。

为实现这一目的，本发明通过开环加成的方法把小分子光引发剂和共引发剂胺接枝到植物油上，制备出一种新型的光引发剂。

基于植物油的光引发剂，结构如下式所示：

其中R¹为CH₂、O、S或NH；R²和 R³ 独立地选自氢、卤素或者碳原子数为1～22的烷基或烷氧基；R⁴为碳原子数1～22的烷基、烷氧基或芳香基；R⁵和R⁶独立地选自氢、氨基、羟基或者碳原子数为1～22的烷基、烷氧基或芳香基，或者带羟基或卤素取代物的碳原子数为1～22的烷基、烷氧基或芳香基；R⁷独立地选自亚氨基，或者碳原子数为1～22的烷基、烷氧基、芳香基及其羟基或卤素取代物；所述卤素是F、Cl、Br、I；

其中，k_1, 2, 3、m_1, 2, 3、n_1, 2, 3为整数，且k_1, 2, 3=1～10，m_1, 2, 3=1～10，n_1, 2, 3=1～10。

上述基于可再生植物油的光引发剂的制备方法，包括如下步骤：

以摩尔份计，1份环氧植物油、m份含羧基的光引发剂和n份的共引发剂胺在催化剂的作用和惰性气体保护下，80～180℃下熔融反应5～40h，或者在有机溶剂中80～180℃下反应5～40h；反应结束后，产物溶于有机溶剂中，分别用碱溶液和水洗涤若干次，干燥，得到基于环氧植物油的光引发剂；

其中，m=0～10，n=0～10，且m、n 不同时为0；所述催化剂与所述环氧植物油的摩尔比为0.001～0.5：1；

所述含羧基的光引发剂的结构式如下：，其中R¹为CH₂、O、S或NH；R²和 R³ 独立地选自氢、卤素或者碳原子数为1～22的烷基或烷氧基；R⁴为碳原子数1～22的烷基、烷氧基或芳香基；

所述共引发剂胺的结构式如下：

其中，R⁵和R⁶独立地选自氢、氨基、羟基或者碳原子数为1～22的烷基、烷氧基或芳香基，或者带羟基或卤素取代物的碳原子数为1～22的烷基、烷氧基或芳香基；R⁷独立地选自亚氨基，或者碳原子数为1～22的烷基、烷氧基、芳香基及其羟基或卤素取代物；所述卤素是F、Cl、Br或I。

所述有机溶剂包括：甲苯、醇类、氯仿、二氯甲烷、1，4-二氧六环、二甲基亚砜、N, N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-吡咯烷酮、酮类、甲苯或二甲苯。

所述催化剂是三苯基膦或四丁基溴化铵。