[发明专利]一种含氟可聚合光引发剂及其制备方法

说明书

本发明属于感光高分子材料领域。本发明提供了一种含氟可聚合光引发剂，在分子结构中引入了可聚合的双键，可参与聚合到体系中，进而降低小分子光引发剂迁移到体系中带来的不利影响；同时分子中含有氟原子，利用氟原子具有低的表面能，将这种原子引入到光引发体系中，在聚合过程中引发剂在表面具有较高浓度，而在底部浓度相对较低，表层引发剂与氧气反应形成一层保护膜，底部引发剂引发体系的聚合，这样可以有效的克服氧阻聚。本发明提供了这种含氟光引发剂的制备方法，反应过程简单，反应条件温和，后处理简单并且容易纯化。

技术领域

本发明属于感光高分子材料领域，一种含氟可聚合光引发剂及其制备方法。

背景技术

光固化在许多重要技术领域已经得到广泛的应用，特别是因为它本身的优势，低VOC释放，是一种绿色技术，主要应用在快速固化涂层、印刷油墨及胶黏剂等方面。光引发剂在UV固化体系中占有重要角色，它们可以吸收特定波长的能量产生活性种引发整个体系的聚合。然而，早期使用低分子量的光引发剂有着固有的缺陷，如臭味、毒性和固化后的迁移性。目前，一种解决该问题的方法是使用可聚合的光引发剂。可聚合的光引发剂是指在主链或者侧链中包含了发色基团的大分子体系，可以通过两种方法来实现：(1)合成具有光活性基团的可聚合单体；(2)在聚合物的链中引入光活性基团。

氧阻聚是自由基光固化存的主要问题，一方面氧气可以终止聚合过程，另一方面氧气和光解产生的自由基反应不仅消耗了自由基的量，其和自由基反应形成的过氧化自由基是一种稳定的自由基，这种自由基不能重新引发体系的聚合。氧阻聚导致了自由基光聚合的慢引发及低转化率。在实际应用中，空气不可避免的存在着，因此，自由基光固化成膜后的表干程度差。

氟原子具有低的表面能，将这种原子引入到光引发体系中，在聚合过程中引发剂在表面具有较高浓度，而在底部浓度相对较低，表层引发剂与氧气反应形成一层保护膜，底部引发剂引发体系的聚合，这样可以有效的克服氧阻聚。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决自由基光固化容易受氧气影响以及小分子引发剂在体系中迁移的问题，本发明提供了一种含氟可聚合光引发剂，在分子结构中引入了可聚合的双键，可参与聚合到体系中，进而降低小分子光引发剂迁移到体系中带来的不利影响；同时分子中含有氟原子，利用氟原子具有低的表面能，将这种原子引入到光引发体系中，在聚合过程中引发剂在表面具有较高浓度，而在底部浓度相对较低，表层引发剂与氧气反应形成一层保护膜，底部引发剂引发体系的聚合，这样可以有效的克服氧阻聚。本发明提供了这种含氟光引发剂的制备方法，反应过程简单，反应条件温和，后处理简单并且容易纯化。

本发明解决技术问题采用的技术手段是：一种含氟可聚合光引发剂，其结构为：

含氟可聚合光引发剂的制备反应方程式为：

所述光固化混杂单体的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)在溶剂中加入含氟二苯甲酮化合物和三乙胺，在冰水浴的条件下搅拌；

步骤2)在步骤1)的混合物中滴加丙烯酰氯反应1-4小时；

步骤3)反应完成后，过滤除去固体杂质，水洗、分液3次除去盐类，旋蒸除去溶剂，最后真空干燥除去溶剂和水得到纯净的产物。

具体地，所述含氟二苯甲酮化合物为氟在苯环的不同取代位置上；

具体地，所述冰水浴的温度为0-80C；

具体地，所述含氟二苯甲酮化合物与丙烯酰氯的摩尔比为1:1-3；

具体地，所述含氟二苯甲酮化合物与三乙胺的摩尔比为1:0.4-1.2；

具体地，所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的一