[发明专利]聚合性光敏单体及其制备方法与包含其的光固化体系

说明书

本发明涉及一种聚合性光敏单体及制备方法与包含其的光固化体系。所述单体包含光敏结构的单元、含共引发剂叔胺的单元、含有不饱和键结构的单元，所述含光敏结构的单元至少通过‑OC(＝O)‑与含共引发剂叔胺的单元相连接，所述含有不饱和键结构的单元通过所述含共引发剂叔胺的单元与所述含光敏结构的单元相连接。本发明的聚合性光敏单体分子能够与光固化体系中单体、树脂等有效相容，降低迁移性及挥发性，并且叔胺单元能够促进光敏单体分子内高效的电子及质子转移，光固化效率高。

技术领域

本发明属于聚合性光敏单体的制备以及光固化技术领域，具体涉及一种含共引发剂叔胺的聚合性光敏单体及其制备方法与包含其的光固化体系。

背景技术

光固化技术是一种兼顾环境和经济双重效益的工艺技术。近年来，我国在光固化领域的研究与应用也得到了迅速发展，成为继美国、日本之后，全球第三大辐射产品生产地；其中，光引发剂作为光固化体系的重要组成部分，是对光固化产品各项性能影响最直接的组分，因此是人们一直以来关注和研究的重点。

自由基型光引发剂是光固化体系中最为常用的引发剂，其主要包括裂解型(如羟基酮类)和夺氢型(如二苯甲酮类)两类。文献1和文献2公开了一种材料表面亲水涂层的制备方法，向含有聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)或聚环氧乙烷(PEO)的溶液中加入小分子光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮和二苯甲酮，实现了这两种亲水聚合物在聚合物基材表面的固化。虽然这些小分子光引发剂具有较高的固化效率，但它们通常在固化体系中的溶解度较小，在固化过程中容易迁移，影响涂膜性能，并且小分子光解产物所导致的异味等问题也限制了其在更广泛领域内的使用。

通过合理设计，在传统光引发剂分子结构中引入可聚合的不饱和基团，能够增强光引发剂与固化体系的相容性，有望克服小分子光引发剂存在的弊端。文献3和4公开了一种二苯甲酮类可聚合光引发剂的制备方法，使二苯甲酮结构中的酚羟基发生化学反应从而引入聚合物链段。然而这些所制备的光引发剂通常含有供电子基团(如醚键)，在使用过程中需要添加助引发剂胺类物质，导致这些光引发剂的活性普遍较低。

此外，文献5中虽然公开了一种含有助引发剂胺的可聚合二苯甲酮光引发剂，但其制备方法涉及傅克反应后的硝基的还原、重结晶等，导致整个反应过程复杂，且反应时间过长。

因此，在现有的对于光引发剂的研究中，对于光引发剂的稳定性、迁移性以及活性的研究并不充分且合成反应过于复杂。

文献1：US 8809411B2；

文献2：US 8871869B2；

文献3：CN102993339A；

文献4：CN103122041A；

文献5：CN102212151A。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明提供一种新型的光敏单体及制备方法。本发明同时将共引发剂叔胺单元及不饱和基团引入到光敏结构上得到可聚合的、含共引发剂叔胺的聚合性光敏单体。通过对该单体结构的特殊设计使得该单体分子能够与光固化体系中单体、树脂等有效相容，大大降低迁移性及挥发性，并且叔胺单元能够促进光敏单体分子内高效的电子及质子转移，选择特定的连接基团即酯基和亚甲基将含光敏结构的单元与含共引发剂叔胺的结构单元中的氮原子连接，有利于两者间的能量转移，能更多、更快的产生自由基活性种，提高引发效率。

此外，本发明还提供了一种基于以上聚合性光敏单体的光固化体系。

用于解决问题的方案

本发明首先提供了一种聚合性光敏单体，该单体含有：1)含光敏结构的单元；2)含共引发剂叔胺结构的单元；3)含有不饱和键结构的单元；