[发明专利]一种梯度聚合用光引发剂的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料合成领域。具体地说本发明涉及一种梯度聚合用含氟光引发剂及该引发剂在制备梯度聚合物中的应用。

背景技术

梯度聚合物是指构成聚合物的要素(组成、结构)沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化、材料的性质和功能也呈梯度变化的一种新型材料。分子量作为聚合物的一个基本要素，对聚合物的使用性能和加工性能都有很大的影响。聚合物的分子量发生变化时，聚合物的性能如机械性能(强度等)、光学性能(折射率等)、热学性能(玻璃化转变温度等)、电学性能(电导率等)、加工性能(流变性等)等都会随之而变化。当聚合物的分子量沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化时，会使聚合物的性能也出现连续梯度变化，这种分子量沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化的聚合物即为分子量梯度聚合物。

目前，已报道的梯度聚合物的制备方法有界面凝胶聚合法、电场法、配比改变共混法、溶液扩散法等。“梯度折射率型光学纤维制备的制备方法及其设备装置”（中国专利CN 1201912A，公开日：1998-12-16）公开了一种用界面凝胶聚合法制备梯度聚合物的方法，该方法在光纤直径方向形成一单体浓度梯度，经加热聚合可制备具有折射率梯度的聚合物光纤。“一种利用电场制备聚合物梯度材料方法”（中国专利CN 1156518C，公开日：2002-03-13）公开了一种利用电场制备梯度聚合物的方法。该方法使聚合物电解质在其溶液中产生一浓度梯度，待水全部电解或蒸发后可得到梯度聚合物材料。“聚合物梯度功能材料的制备方法”（中国专利CN 1510069A，公开日：2005-7-13）公开了一种采用共混法制备梯度聚合物的方法，该方法在加料时改变共混中聚合物的配比，然后将熔融料带卷绕或叠压而制备梯度聚合物材料。“一种分子量梯度聚合物的制备方法”（中国专利CN 1644591A，公开日：2005-07-27）公开了一种用紫外光引发溶液聚合或本体聚合，厚层反应液在反应器中置于紫外光下照射，得到分子量沿辐照方向呈梯度分部的聚合物。

在光聚合体系中，光引发剂是影响光聚合的重要因素之一。它能吸收紫外光或可见光辐射能，使低聚物及稀释剂迅速由液态转变成固态物质的化合物。

近年来，氟碳化合物引起了人们足够的重视。由于全氟化合物的低极化度，使其在氯氟烃（CFCs）制冷剂、灭火剂、润滑剂、具抗黏贴和低摩擦的高聚物和含氟表面活性剂中得到广泛的应用。除此之外，由于含氟化合物的表面有浓密的氟原子覆盖，使其具有低表面张力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度聚合用含氟光引发剂。

本发明公开了下述通式(I)表示的梯度聚合用光引发剂

其中，R₁选自-R’-、-OR’-、卤代的R’、被N、O、S杂原子取代的R’、-R’COO-、-R’CH(CH₂OH)O-或-R’CONHR”-，R’、R”为C_1-12亚烷基，R’、R”相同或不同，优选R₁为-R’COO-、-R’CH(CH₂OH)O-或-R’CONHR”-，优选R’、R”为C_1-6亚烷基；

R₂选自-F或-R₃M₂，R₃定义同R₁，M₂选自苯偶姻类化合物、烷基苯乙酮类化合物、烷胺基苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物的残基，M₂化合物带有羟基、羧基、氨基、醛基、碳碳双键或环氧基团，优选M₂带有羟基、羧基或氨基；

M₁定义同M₂；

n=0~20。

本发明梯度聚合用光引发剂的制备方法是使用端部带有反应性基团（例如羟基、氨基、羟烃基、氨烃基、环氧基、醛基或双键）的含氟化合物和小分子光引发剂（即带有羟基、羧基、氨基、醛基、碳碳双键或环氧基团的化合物，具体而言为苯偶姻类化合物、烷基苯乙酮类化合物、烷胺基苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物）通过例如酯化反应、酯交换反应、酰胺化反应、环氧开环反应、缩合反应、迈克尔加成反应或亲核取代反应等反应，得到本发明梯度聚合用光引发剂。

本发明的另一目的在于提供一种光固化组合物。