[发明专利]一种实现巯基-环氧深层光固化的方法及其组合物

说明书

本发明公开了一种实现巯基‑环氧深层光固化的方法及其组合物，使用波长范围在220‑400nm的点光源照射光固化组合物以产生活性种，照射过程中使光固化组合物分散均匀，照射后的组合物经加热后烘，即可实现巯基‑环氧深层光固化；所述光固化组合物包括可光固化环氧树脂、可光固化巯基单体、光敏剂、光产碱剂。本发明在紫外光照射过程中使光固化组合物均匀分散，这样有利于活性种的产生，并使活性种均匀分散在体系中，可避免未辐照区域无活性种而难以实现固化过程，进而导致无法实现深层固化。本发明可根据实际需求和实物模型设计获得所需的巯基‑环氧深层光固化材料，突破了传统巯基‑环氧难以深层光固化的难题，拓宽了光聚合技术的应用领域。

技术领域

本发明属于光聚合材料领域，具体涉及一种实现巯基-环氧深层光固化的方法及其组合物。

技术背景

巯基-环氧光固化反应作为一类典型的“点击化学”反应，具有区域选择性高、反应条件温和、体系收缩率小、无氧阻聚、热性能和机械性能优异等优点，现已广泛应用于涂料、胶黏剂、高分子材料的制备和修饰以及生物响应性材料的制备等诸多领域。但由于传统紫外光在树脂体系的穿透性限制，加上体系中引发剂、颜料、填料等导致的内屏蔽、吸收和反射作用，使得体系未辐照区域难以实现固化过程，导致无法实现深层固化，现有的巯基-环氧光固化材料固化主要局限于二维材料的制备，限制了其应用。

公开号为CN105348414A和CN105330790A的专利文献分别公开了一种深层阳离子光聚合和深层自由基光聚合的方法，分别向阳离子体系和自由基体系中添加上转换材料，分别得到聚合深度为5厘米以上和10厘米以上的固化样品，但是这种方法仅解决了阳离子体系及自由基体系深层光聚合的问题。公开号为CN105199643A的专利文献提供了一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂的制备方法，该发明通过向树脂体系中加入光引发剂和热引发剂，提高了胶黏剂的固化深度，但热引发剂的加入也会导致体系聚合的不可控性。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种实现巯基-环氧深层光固化的方法及其组合物。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实现巯基-环氧深层光固化的方法，该方法使用波长范围在220-400nm的点光源照射光固化组合物以产生活性种，照射过程中使光固化组合物分散均匀，照射后的组合物经加热后烘，即可实现巯基-环氧深层光固化；所述光固化组合物包括可光固化环氧树脂、可光固化巯基单体、光敏剂、光产碱剂以及颜/填料。

本发明在紫外光照射过程中使光固化组合物均匀分散，这样有利于活性种的产生，并使活性种均匀分散在体系中，可避免未辐照区域无活性种而难以实现固化过程，进而导致无法实现深层固化。

作为优选，加热后烘的温度为70～100℃。

作为优选，加热后烘的时间为5～60min。

作为优选，照射过程中通过搅拌或超声使光固化组合物分散均匀。

本发明提供的实现巯基-环氧深层光固化的组合物，包括以下质量份的组分：可光固化环氧树脂40-80份，可光固化巯基单体20-60份，光敏剂0.1-40份，光产碱剂0.2-8份。

作为优选，所述可光固化环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族类环氧树脂或线性脂肪族类环氧树脂中的一种或多种。

作为优选，所述可光固化巯基单体为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、双(3-巯基丙酸)乙二醇酯、1,4-丁二醇双(巯基乙酸酯)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(3-巯基丁酸)季戊四醇酯、1,4-丁二醇二(3-巯基丁酸)酯或三(3-巯基丁氧基乙基)异氰尿酸酯中的一种或多种。

作为优选，所述光敏剂为硫杂蒽酮或其衍生物。