[发明专利]一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机功能材料领域，具体涉及一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂及其制备方法和应用。该光引发剂结构式如(I),本发明的一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂具有优异的光引发活性，活性锆作为中心配体，可以有效的克服氧阻聚，用来引发聚合单体，转化率较高；其制备方法操作简单，反应原料来源方便，成本低，环境友好无污染，适合规模化工业化生产；其应用于光固化领域时，不仅光引发活性优异，而且具有低迁移性、低气味性、低毒性、耐黄变等优点。

技术领域

本发明属于有机功能材料领域，具体涉及一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

紫外光固化技术是利用紫外光引发具有化学反应活性的液态物质快速转变为固态物质的过程。该技术具有高效、适应性广、经济、节能、环境友好的特点，它被广泛应用于印刷制版、立体光刻、油墨、涂料、胶粘剂、食品包装及医用生物材料领域。

紫外光光固化反应的本质是由紫外光引发的聚合、交联反应，任何一个光固化体系至少包括以下三种组分：(1)树脂，给予材料基本的物理化学性能；(2)单体，主要用于调节整个体系的粘度，但是对整个配方体系的固化速率和材料的性能也有影响；(3)紫外光引发剂，在紫外光的照射下，产生引发聚合反应的活性种。虽然在整个配方体系中的紫外光引发剂的含量很少，但是由于配方中除了紫外光引发剂外，大多数单体都不能在紫外光的照射下产生有效的引发活性种，因此，紫外光引发剂成为整个紫外光固化配方中不可缺少的关键组分，它决定整个配方体系在紫外光照射时，低聚物及单体能否迅速发生交联固化反应。光引发剂是光聚合体系中的重要组成部分，自由基光聚合是目前应用最为广泛的一种聚合体系，具有聚合速率快的优点。但是自由基光聚合存在较严重的氧阻聚问题，氧气的存在会消耗自由基，导致聚合物体系转化率下降，表面固化不完全等现象，影响了材料的性能。增加光强或者引发剂的浓度虽然可以有效的解决氧阻聚的问题，但是过高的光强或引发剂浓度会加剧体积收缩或者造成光屏蔽效应。

发明内容

本发明针对自由基光聚合存在较严重的氧阻聚问题，提供一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂及其制备方法和应用，该硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂具有优异的光引发活性，活性锆作为中心配体，可以有效的克服氧阻聚，用来引发聚合单体，转化率较高，本发明的制备方法操作简单；反应原料来源方便，成本低；环境友好无污染，适合规模化工业化生产。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂，其结构如下结构式所示：

一种硫杂蒽酮有机锆配合物光引发剂的制备方法，具体包括如下步骤：

1)惰性气体保护下，将2-氯硫杂蒽酮置于0.1mol/L的氢氧化钠乙醇溶液中，2-氯硫杂蒽酮在溶液中的质量浓度为100～125mg/L，机械搅拌下逐滴滴加乙二醇，回流反应24h，反应完毕后，旋蒸完后用二氯甲烷溶解水洗，浓缩，结晶纯化后得中间产物；

2)惰性气体保护下，将步骤1)制得的中间产物置于极性非质子有机溶剂中，中间产物在非质子有机溶剂中的质量浓度为100～150mg/L，加入三乙胺，搅拌搅拌下逐滴滴加正丙醇锆溶液，在温度100-110℃下反应12-18h，反应完毕后，水洗，浓缩，结晶纯化后得光引发剂硫杂蒽酮有机锆配合物。

进一步，上述步骤1)-步骤2)所述的惰性气体是氮气或氩气。

进一步，上述步骤1)所述的2-氯硫杂蒽酮与乙二醇的摩尔比为1:1.1-1.5。

进一步，上述步骤2)所述的极性非质子有机溶剂为DMF、DMSO中的一种。

进一步，上述步骤2)所述的中间产物与正丙醇锆的摩尔比为4-5:1；正丙醇锆与三乙胺的摩尔比为1:1.5-3。