[发明专利]一种可引发、聚合及降低体积收缩的芳香二硫化合物的制备方法及用途

说明书

本发明涉及一种具有引发、聚合及降低体积收缩功能的芳香二硫化合物的合成及应用，其合成包括如下步骤：将带有活泼氢的芳香族巯基化合物和碘化钠加入反应器中，在搅拌下滴加双氧水反应得产物A；将产物A和有机碱或催化剂放入反应器中，在磁力搅拌的作用下滴加酰氯类或异氰酸酯类化合物，得到芳香二硫化合物。发明的有益效果是：（1）芳香二硫化合物可以作为引发剂引发光聚合,且光解碎片可以参与聚合有效减少固化后小分子碎片含量；（2）可聚合的二硫化合物可以显著降低光聚合过程中的体积收缩。

技术领域

本发明涉及一种可引发、聚合及降低体积收缩的芳香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

紫外光固化技术具有节能、环保、固化速率快等特点。紫外光固化速度快，可实现即时固化并获得优异的性能，因而被广泛应用于涂料、胶黏剂、油墨和电子产品等诸多领域。随着紫外光固化技术的优势愈加突出，探索如何充分利用这项技术提高材料性能及工业水平，成为众多科技工作者的研究热点。在光聚合反应过程中，由于聚合时间很短，其聚合产生的收缩问题变得很显著。对于应用广泛的自由基光聚合，聚合伴随的收缩一直是难以克服的问题。

近年来，基于二硫键的动态可逆反应，二硫化合物被广泛应用于自修复材料、生物材料和可逆的表面功能材料中。脂肪族二硫化合物由于其中S-S键的键能较高（250kJ/mol～305kJ/mol），生成的硫自由基RS·不太稳定，容易发生可逆的S-S键的恢复反应，重新结合为二硫键，因此引发活性较低。而芳香性二硫化合物其中S-S键键能较低（108kJ/mol～134kJ/mol）容易发生裂解，由于苯环共轭作用的影响，反应生成较稳定的苯硫自由基，减弱了逆反应（S-S键的恢复反应）的发生，因此具有一定的引发活性。另外，在光聚合过程中伴随二硫键断裂，会增加聚合体系中的自由体积，进而降低光固化过程中的体积收缩；而二硫键又可恢复，将不会影响材料的性能。因此，将芳香性的二硫化合物与可光聚合的基团相结合，可获得具有可引发、聚合及降低体积收缩的多功能芳香二硫化合物，该类化合物还未见报道。

发明内容

本发明提供一种具有引发、聚合及降低体积收缩功能的芳香二硫化合物的制备方法及用途，为引发光聚合和降低光固化过程中的体积收缩提供了一个简便，快捷，高效的新方法。本发明通过广泛而深入地探究，从分子结构出发，通过分子设计，将二硫键、苯环及光聚合基团相结合，从而合成具有引发、聚合及降低体积收缩功能的芳香二硫化合物。本发明还提供一种包含具有引发、聚合及降低体积收缩功能的芳香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）的芳香二硫化合物：

（I）

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅中的任意一个基团取自：

；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅中剩余的四个基团相同或相异，并独立选自氢、C₁～C₆的烷基，优选氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基；

R₁＇、R₂＇、R₃＇、R₄＇、R₅＇中的任意一个基团取自：

；

R₁＇、R₂＇、R₃＇、R₄＇、R₅＇中剩余的四个取代基团相同或相异，并独立选自氢、C₁～C₆的烷基，优选氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基。