[发明专利]一种用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的制备方法及用途

说明书

本发明公开一种用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的制备方法及用途，涉及高分子和光聚合领域，是基于LED自由基光聚合存在明显的体积收缩和光固化材料废弃后难以降解回收的问题所提出的。本发明有益效果在于所公开的二硫化合物不仅能够降低LED光自由基光聚合的体积收缩，同时又兼具可引发、聚合和降解的特性。并且，该二硫化物可以提高光固化材料的耐热性和耐磨性，在LED光聚合领域具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的制备方法及用途，属于高分子化学材料技术领域。

背景技术

发光二极管(LED)光聚合技术因其所用光源LED具有使用寿命长，能量损失低，发射波长区间较窄以及发热低等优点，目前表现出逐渐取代以汞灯作为光源的传统紫外光聚合技术的趋势。然而，自由基型LED光聚合体系因其链锁聚合机制不可避免地存在着严重的体积收缩问题，这将极大地限制其在高性能、高精密度材料领域的广泛应用。因此，如何降低体积收缩也是摆在LED光聚合技术面前亟待解决的一大难题。另外，光固化材料难以降解，废弃后难以被回收而造成的环境污染，因此赋予光固化材料可降解特性是非常重要的。

利用二硫键在LED光照射下的“断裂-恢复”动态可逆特性以及分子间氢键的相互作用来降低聚合体积收缩是一条简单可行的新途径。通过改变二硫键所链接的共轭基团和取代基可以使二硫化合物的紫外吸收移至LED发射波长范围内，含有可形成分子间氢键的基团和二硫键的可聚合二硫化物，不仅能够在LED光源下降低自由基聚合过程中产生的体积收缩，同时兼具引发、聚合和降解的特性，并且可以提高光固化材料的耐热性和耐磨性。

发明内容

本发明提供了一种用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的制备方法及其用途。该类物质在可见光区有吸收，可以很好地适用于385、395和405nm LED光聚合，为引发LED光聚合和降低LED光聚合过程中的体积收缩提供了一个简便、快捷、高效的新方法。本发明制备的具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物，不仅能够在LED光源下降低自由基聚合过程中产生的体积收缩，同时又兼具可引发、聚合和降解的特性。并且，该二硫化物可以提高光固化材料的耐热性和耐磨性，在LED光聚合领域具有较大的应用前景。本发明还提供一种包含具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的组合物。

具体而言，本发明包括：

1.一种通式为(Ⅰ)的用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物：

M代表：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇中的任意一个基团取自：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇中剩余的基团相同或相异，并独立选自氢、C1～C6的烷基，C1～C6的醚链，其中优选氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基；n的范围是1～12。

2.一种制备项1中所述的一种用于LED光聚合具有引发、降低体积收缩和降解能力的二硫化合物的方法如下：

1)将带有活泼氢的芳香族化合物加入避光的反应器中，溶于有机溶剂1中，将一定摩尔比的二氯化二硫缓慢滴加到反应器中，滴加完毕后，在温度为-5～0℃的条件下，继续反应0.5h；然后倒入过量的去离子水中，过滤获得中间产物A；

2)中间产物A和可与中间产物A反应的带有丙烯酰基团的化合物反应得到二硫化合物；