[发明专利]含环缩醛的二苯甲酮光引发剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种光引发剂及其制备方法，特别是含有环缩醛的二苯甲酮 光引发剂及其制备方法。

背景技术

双(甲基)丙烯酸酯等多官能团单体进行光聚合反应可以快速形成高度 交联的聚合物网状结构，该特点在工业涂料、齿科修复材料等对固化速度、 固化膜机械强度以及稳定性要求较高的领域尤为重要。

光引发剂是光固化体系的关键组成部分，它关系到配方体系在光照射时 低聚物及稀释剂能否迅速由液态转变成固态。其基本作用特点为：引发剂分 子在紫外光区(250-400nm)或可见光区(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或 间接吸收光能后，引发剂分子从基态跃迁到激发单线态，经系间窜跃至激发 三线态；在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学作用后，产生能够 引发单体聚合的活性碎片，这些活性碎片可以是自由基、阳离子、阴离子或 离子自由基等。光引发剂按照所产生活性自由基的作用机理，主要分为两大 类：裂解型光引发体剂，也称为第I型光引发体系；夺氢型光引发剂，也称 为II型光引发剂。其中夺氢型光引发剂一般以芳香酮结构为主，它们具有一 定的吸光性能，在激发态与助引发剂发生双分子作用，夺取助引发剂(氢给 体)上的氢，产生活性自由基，然后在引发单体和低聚物进行聚合交联，得 到固化膜。

二苯甲酮是一种应用广泛的夺氢型光引发剂，因为它的表面固化良好， 溶解性良好，价格低廉且容易得到，但是它必须和胺助引发剂配合使用，二 苯甲酮吸收光能后，经激发三线态与助引发剂作用形成基激复合物，经电子 转移和夺氢反应，产生具有较高引发活性的胺烷基自由基引发聚合。但是， 胺类化合物具有毒性和致癌性，而且由其引发所得的固化膜易发生黄变。制 约了其在食品和药物包装等方面的应用。

因此，制备反应活性高，不使用胺助引发剂的二苯甲酮类光引发剂已成 为此领域的迫切的需要之一。

发明内容

本发明提供了一种含环缩醛基二苯甲酮光引发剂及其制备方法，此化合 物可以代替二苯甲酮直接作为光引发剂使用，不需要胺助引发剂，以减少由 胺助引发剂引起的黄变和毒性。而且其制备成本低，操作简单。

本发明制备的含环缩醛的二苯甲酮光引发剂，该化合物的化学结构如下 式所示：

其中R＝H，CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃，CHO，COOH，Cl， F，I.

本发明含环缩醛的二苯甲酮光引发剂的制备方法如下：

权利要求1，2所述的含环缩醛的二苯甲酮光引发剂的制备方法，其特征 在于：将1摩尔份数的4-羟基二苯甲酮及其衍生物，加入5倍摩尔份数的37％ 甲醛溶液，缓慢的加入一定体积酸性的水溶液，其体积(mL)为4-羟基二苯 甲酮及其衍生物的摩尔份数的50-100倍，在10-80℃下反应1-10小时，然后 过滤，用乙醇和水的混合溶剂重结晶，真空干燥，得到含环缩醛的二苯甲酮。

本发明含环缩醛的二苯甲酮光引发剂的反应式如下：

其 中R＝H，CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃，CHO，COOH，Cl，F，I.

本发明所述的酸性溶液为盐酸，醋酸之一与对甲苯磺酸，浓硝酸， 高氯酸，磷酸四者之一的混合物。

本发明含环缩醛基二苯甲酮光引发剂及其制备方法，此化合物可以代替 二苯甲酮直接作为光引发剂使用，不需要胺助引发剂，以减少由胺助引发剂 引起的黄变和毒性。而且其制备成本低，合成简单。

具体实施方式

下述实施例详细说明本发明，但并不限制本发明的范围。所用的酸为直 接为商业购买的酸，没有进行任何的稀释。

实施例1：