[发明专利]一种稀土改性光引发剂及制备方法

说明书

本发明涉及一种稀土改性光引发剂及制备方法，所述的稀土改性光引发剂分子式为[R₂(Z‑BDC)₃H₂O]_n，具体以2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮（1173）、氯化偏苯酸酐和稀土氧化物为原料，通过1173和氯化偏苯酸酐发生酯化反应，从而引入酸酐，酸酐进而水解得到多羧基结构。利用羧基可以与稀土配位的特点，将其与稀土化合物进行反应，得到一种具有拓扑结构的稀土改性的光引发剂。本发明制备的稀土改性光引发剂，由于稀土元素均具有特殊的结构，具有较高的紫外光吸收能力，增强了光引发剂的吸光效率，同时使光引发剂的紫外吸收发生红移。本发明光引发剂制备方法简单，引发效果良好。

技术领域

本发明一种稀土改性光引发剂及制备方法，主要涉及光固化引发剂的改性，具体属于精细化工助剂技术领域。

技术背景

光固化是指液态的配方材料在紫外光的照射下瞬间转化为交联固态的过程。配方材料一般包括树脂、活性稀释剂、光引发剂和其他助剂。光固化技术由于具有快速固化、生产效率高、节能、环保、经济、适用于多种基材等优点，已经被广泛应用于包装、装潢、电子、计算机、汽车、家电、航天航空和3D打印等各个行业。光固化产品主要以UV涂料、UV油墨、UV胶黏剂、光刻胶、光快速成型材料等众多形式出现，在人们的日常生活中，光固化产品到处可见，随着光固化技术的发展，将会有更多更好的光固化产品被开发出来，光固化技术的应用领域将会更加广泛。

光固化的本质就是光引发剂在紫外光辐射下发生迅速分解，产生活性自由基碎片，引发光固化树脂和活性稀释剂瞬间聚合交联。其中光引发剂的一般含量比例1~5%，比例虽小，其发挥的作用非常关键。光引发剂作为光固化体系中重要的部分，对光固化产品的光固化速度起到了决定性的作用。在众多的种类的光引发剂之中，1173由于引发效果良好且不发生黄变、结构简单，合成容易、价格便宜等特点使它成为广泛应用的光引发剂之一。在光固化过程中，由于与其他材料具有良好的兼容性被广泛应用于油墨、油漆、化妆品等多个行业。如同大多数有机小分子化合物一样，或多或少存在一定毒性，尤其在食品、药品、卫生用品等包装印刷领域，光固化完成后，其中一部分光引发剂被物理包夹于丙烯酸酯交联网络中，成为残留光引发剂，在接触热水、溶剂、油脂等物质时，发生分子的迁移渗透或萃取，导致一定的卫生安全隐患。为解决上述问题,国内外研发报道了多种技术方法,主要包括可共聚型的光引发剂和大分子光引发剂。可共聚型光引发剂就是将光引发活性的分子与可聚合的乙烯基或环氧基等连接,在实施光固化交联同时,剩余光引发剂或裂解碎片参与共聚,连接固定于交联网络中,形成不可游离迁移的化学单元,潜在卫生安全问题得到抑制。但是聚合过程中聚合转化率很难达到100%，总存在一定的聚合残留，卫生安全隐患依然存在。大分子光引发剂以其分子量较大的特征降低残留光引发剂的迁移渗透性,分子量通常500~10000不等。

目前在光固化技术邻域，缺少一种长波竞争吸收、高活性的大分子光引发剂，将传统的有机小分子光引发剂改性成这类大分子光引发剂，成为该类光引发剂大分子化改性的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一类具有拓扑结构的稀土改性的光引发剂的制备方法，稀土元素以化学键合的方式引入到1173光引发剂中。稀本发明土改性光引发剂具有好的引发效率，不易迁移，制备简单，而且该类光引发剂还具有一定的发光性能。

为实现这一目的，本发明从分子结构出发，通过分子设计生成中间产物具有多羧基结构，然后与稀土氯化物进行配位，操作简单。

本发明一种稀土改性光引发剂及制备方法，所述的稀土改性光引发剂的分子结构为：

所述的制备方法是以光引发剂1173（2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮）、氯化偏苯酸酐和稀土化合物为原料，通过光引发剂1173和氯化偏苯酸酐酯化反应，合成的带有多羧基的中间配体然后与稀土化合物反应，制得具有拓扑结构的稀土改性光引发剂。

具体步骤如下：