[发明专利]一种自由基光引发剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光引发剂的技术领域，尤其涉及一种具有较好光引发固化效果的碘鎓盐自由基光引发剂。

背景技术

随着人们对环境保护的普遍重视，传统固化因其需要使用较多污染环境的挥发性有机溶剂而大受限制，光固化以其固化温度低、固化速度快、污染小等显著优点而备受青睐。作为光固化材料主要组分之一的光引发剂，自然成了较热的研究对象。70年代中期通用电气公司的Crivello和Lam报道了二芳基碘鎓盐作为阳离子光引发剂的研究和应用，立刻引起人们注意，并很快得到了商业化。阳离子鎓盐光引发剂既继承了重氮盐光解生成长寿命阳离子、除去辐照可以继续引发聚合且对O2不敏感毋须N2保护的优点，又克服了重氮盐不稳定且光解有Ｎ2生成使成膜材料出现针眼的缺点。它的开发使阳离子光敏聚合在理论研究与实际应用上得到了飞速发展。近年来，以硫鎓盐和碘鎓盐作为光引发剂的光固化体系的研究依然十分高涨。它在粘合剂、油墨、UV涂料、光刻胶材料、密封材料、电子封装材料、快速成形材料等方面的实际应用有着相当大的发展。随着研究的深入，用它构成的光敏引发体系已引起人们的极大兴趣，这方面的研究报道也在逐年增多。

目前，国内外使用的硫鎓盐和碘鎓盐品种主要为二苯基碘鎓盐、4，4’-二甲基苯基碘鎓盐、4，4’-二叔丁基苯基碘鎓盐、三苯基硫鎓盐、[4-（苯基硫）苯基]二苯基硫鎓盐和双[（4-二苯硫鎓）苯]硫醚盐等少数品种。这些品种由于极性较大，不溶于或难溶于非极性溶剂，以致于以它们为引发剂的光聚合体系必需用极性溶剂来溶解鎓盐，极性溶剂的使用，造成了环境的污染。又因其鎓盐的负离子有毒，因此在很大程度上限制了它们的应用。

针对这些问题，近年来合成的新型硫鎓盐和碘鎓盐，主要是为了提高溶解性和降低毒性。其主要品种有：

1）对称或不对称的碘鎓盐；

    

2）具有多苯环的大共轭体系的硫鎓盐；高压汞灯在360nm波长处有较大的吸收，而阳离子鎓盐的吸收波长大多在305nm左右。为了使鎓盐的吸收波长与高压汞灯的波长匹配，将苯环引入到三苯基硫鎓盐的一个或两个以上的苯环上，以增大苯环的共轭体系，使硫鎓盐的紫外吸收向长波方向移动。降低固化过程的紫外辐射对人体或环境的伤害。 其不同苯环结构的硫鎓盐如下所示：

3）具有环状结构的硫鎓盐，如：

4）2000 年宁博迪公司开发了大分子鎓盐类阳离子光引发剂Esacure 1187 ；

5）具有长波长吸收的茂铁和茂钛阳离子紫外光引发剂；其主要特点是具有很宽的吸收范围，紫外吸收波长延长λ≥400nm，一直吸收致500nm左右，感光范围宽，并可用于可见光光固化体系，具有光漂白作用。可用于浅色体系，又可用于深色体系，因而可用于UV涂料、UV油墨、UV粘合剂、光致抗蚀剂、光聚合印版、复合材料、牙齿填充料等。是目前紫外光阳离子引发剂的发展方向之一。所述的茂铁和茂钛阳离子紫外光引发剂结构如下所示：

      

6）分子结构的硫鎓盐，如Gorkem Yilmaz报道了一种具有以下结构的大分子硫鎓盐：

综上所述，目前国际和国内对阳离子紫外光引发剂的研究和应用还只是处于小分子阶段，对大分子和具有长波段吸收的阳离子紫外光引发剂的研究还很少,而同时具有光引发和热引发双重效果的引发剂几乎没有报导。

由于小分子阳离子紫外光引发剂分子极性高，与固化树脂的相容性较差；小分子阳离子引发剂的紫外吸收波长大多在270nm—300nm之间，固化时辐射强度高，对人体和环境污染大；此外，小分子阳离子引发剂参与固化后，形成的小分子碎片易迁移至固化件的表面，使固化剂表面泛黄，影响固化件的外观。因此，开发出具有大共轭结构和大分子阳离子紫外光引发剂同时具有热固化引发效果的引发剂，可以大大降低辐射强度，以减少环境污染。此外，大分子阳离子紫外光引发剂难于迁移至固件表面，不会影响固件的外观。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种具有较好光引发固化效果的碘鎓盐光引发剂。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明提供的光引发剂具有如式（I）所示的结构：

(I)

其中，R是指具有1～20个碳原子的烷基；优选的，R为叔丁基。