[发明专利]纳米纤维素晶须改性的双功能光引发剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用纳米纤维素晶须改性的光引发剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：制备纳米纤维素晶须与二异氰酸酯半加合物：在惰性气体的氛围下，在二异氰酸酯和纳米纤维素晶须的混合物中滴加催化剂，反应后得到纳米纤维素晶须与二异氰酸酯半加合物；对光引发剂进行改性：在纳米纤维素晶须与二异氰酸酯半加合物中滴加光引发剂，反应后即得所述用纳米纤维素晶须改性的光引发剂。纳米纤维素晶须通过光解、光聚合接枝到漆膜的高分子链上。用该制备方法制备得到的改性光引发剂具有光引发剂与材料增强剂的双重效果，光引发剂不易迁移、光引发效率高、光固化后所得材料具有机械性能好，耐拉伸性能好等优点，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及光引发剂技术领域，特别是涉及一种纳米纤维素晶须改性的双功能光引发剂及其制备方法。

背景技术

光引发剂是光固化涂料的关键组分。光引发剂(PI)在光照情况下接收光能从基态变为激发态(PI^*)，进而分解成自由基(R)。自由基与单体(M)的碳碳双键结合，并在此基础上进行链式增长，使碳碳双键发生聚合。其中伴随着增长链上的自由基的转移和终止。光引发自由基聚合反应过程如下：

链引发：

链增长：

链转移：

R₁-M_n·+R₃-H→R₁-M_n-H+R₃.

R₃·+M→R₃-M·

链终止：

R₁-M_n·+R₁-M_i·→R₁-M_n+i-R₁

R₁-M_n·+R₂·→R₁-M_n-R₂

R₁-M_n·+R₁-M_i·→R₁-M'_n+R₁-M'_i

传统小分子自由基型光引发剂虽然具有较高的光引发效率，但其固化后残留或裂解碎片易从漆膜中迁移到表面，造成光固化涂料漆膜存在不良气味。因此，有必要对小分子光引发剂进行接枝改性以改善小分子光引发剂的迁移性、挥发性、不良气味等缺点，以减少对环境的污染。

中国专利CN 104356153 A涉及一种利用环氧氯丙烷、聚乙二醇、光引发剂等制备大分子光引发剂的方法，获得的光引发剂具有较好的光引发效率，以及不易迁移、无气味、挥发度低、与树脂的相容性好等特点，并且由于光引发剂分子中含有的聚二醇链段，减小了涂层的内应力，从而有效减少涂层收缩现象的发生，但是本方法制备过程复杂，并且所使用的原料有一定的毒性。

纤维素为一种天然高分子，具有无毒、可再生、产量丰富、价格便宜、可降解性和对环境不污染的优点，并且在物理性能方面，纤维素有着高强度和刚度等优点，故应用广泛。中国专利CN 104530682 A涉及了一种纳米纤维素/磺化聚芳醚酮复合膜的制备，将纳米纤维素与磺化聚芳醚酮通过溶液混合，所得复合膜机械性能好、价格低廉，但直接物理混合会导致相容性不好，纤维素性能不能充分发挥等问题。

目前，没有将纳米纤维素晶须与光引发剂进行化学复合的相关文献的报道。

发明内容