[发明专利]一种夺氢型主客体水溶性光引发剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机物与环糊精包合物及其制备方法，特别是一种含二苯甲酮结构的或者含硫杂蒽酮结构的有机物和环糊精或其衍生物的水溶性包合物及其制备方法。

背景技术

自从美国Inmont公司于1946年首次发表了不饱和聚酯/苯乙烯紫外(UV)光固化油墨技术专利，光固化技术一直保持高速发展。特别是90年代以后，紫外光固化技术在光固化涂料、光刻胶、光固化油墨、电子封装材料、粘合剂、光盘复制、纸张上光等工业领域上的广泛应用，显示了良好的发展前景。在光固化体系的技术进步过程中，光引发剂体系的研究与开发始终占据着十分重要的位置。

但是目前常用的夺氢型自由基光引发剂大部分是油溶性光引发剂，这样大大限制了光固化技术的应用范围。相比油溶性光引发剂，水溶性光引发剂有着独一无二的优点。对水的价格低廉，环境不友好，对人体不造成伤害。而且，夺氢型光引发剂在光引发单体聚合时还需要加入供氢单体，一般的供氢单体都是水溶性的，因此研究和开发高效、水溶性夺氢型光引发剂成为人们关注的焦点。如Andrzejewska等人合成的水溶性光引发剂，挥发性低；L.Robert等人将各种多羟基基团引入到光引发剂结构中制得水溶性光引发。但这些水溶性光引发剂要经过多步合成，合成提纯复杂，使得开发新型水溶性光引发剂周期长，困难多。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以适用于水溶性光引发体系、引发效率高的夺氢型主客体水溶性光引发剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种夺氢型主客体水溶性光引发剂，其特征在于，该光引发剂由油溶性的含二苯甲酮结构的或者含硫杂蒽酮结构的光引发剂进入到环糊精或其衍生物的空腔中形成，所述的含二苯甲酮结构的或者含硫杂蒽酮结构的光引发剂与环糊精衍生物的摩尔比为1∶1～1∶6，其包结常数为1920～3744M；

所述的含二苯甲酮结构的光引发剂结构式如下：

式中：R₁～R₁₀分别独立选自氢、羟基、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、硝基、二甲胺基或者二乙胺基；

所述的含硫杂蒽酮结构的光引发剂结构式如下：

式中：R₁～R₈分别独立选自氢、羟基、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、硝基、二甲胺基或者二乙胺基。

所述的环糊精或其衍生物为α-环糊精、β-环糊精、甲基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、二羟丙基-β-环糊精、葡萄糖环糊精、麦芽糖环糊精、羧甲基环糊精、磺烷基环糊精中的一种或者两种的混合物。

一种夺氢型主客体水溶性光引发剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将1～14质量份环糊精或其衍生物溶于40～150质量份的有机溶剂中，缓慢加入0.4～2质量份的含二苯甲酮结构的或者含硫杂蒽酮结构的光引发剂，在超声波振荡仪中反应1～10小时，冷却静置10～12小时，在旋转蒸发仪上蒸发溶剂，得到固体物，用有机溶剂对固体物反复清洗，得到纯的含二苯甲酮结构的或者含硫杂蒽酮结构的光引发剂和环糊精或其衍生物的包合物，即为夺氢型主客体水溶性光引发剂。

所述的有机溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、氯仿、丁酮、水中的一种或者任意两种或者两种以上的混和溶剂。

所述的有机溶剂优选乙醇。

本发明制备含二苯甲酮结构的光引发剂和环糊精或其衍生物的包合物——夺氢型主客体水溶性光引发剂的整个反应方程式可表示如下：

R₁～R₁₀分别独立选自氢、羟基、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、硝基、二甲胺基或者二乙胺基，R₁₁～R₁₃分别独立选自甲基、乙基、丙基、葡萄糖基、麦芽糖基、羧甲基或者磺烷基，n是6或者7。

本发明制备含硫杂蒽酮结构的光引发剂和环糊精或其衍生物的包合物——夺氢型主客体水溶性光引发剂的整个反应方程式可表示如下：

R₁～R₈分别独立选自氢、羟基、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、硝基、二甲胺基或者二乙胺基，R₉～R₁₁分别独立选自甲基、乙基、丙基、葡萄糖基、麦芽糖基、羧甲基或者磺烷基，n是6或者7。