[发明专利]一种硫鎓盐光引发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种硫鎓盐光引发剂及其制备方法和应用，属于光引发剂技术领域。本发明的该类单组分光引发剂能光解产生活性自由基及阳离子活性种，能在紫外、可见光、近红外光光源诱导下引发自由基型树脂、阳离子型树脂以及杂化树脂的固化。在光固化探究中，该类单组分光引发剂呈现良好的引发效率，因融合了自由基引发和阳离子引发体系的优点，且在紫外、可见光以及近红外光区有较强吸收，且能够引发相应树脂固化，此类单组分多波段双引发自由基/阳离子混杂型光引发剂有很高的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种硫鎓盐光引发剂及其在光固化中的应用，属于光引发剂技术领域。

背景技术

光固化技术是指在光源辐照下液态树脂发生聚合反应而固化的光加工技术，此技术具有“5E”特点：节能、经济、环保、高效、适应性广，因而在光固化涂料、光固化油墨、光刻胶、3D打印等领域有广泛的应用。

光引发剂是光固化体系中重要的组成部分，目前应用于光固化体系中的光引发剂主要是紫外区的自由基型光引发剂。可见光以及近红外光在光固化中也具有独特的优势，然而对可见光乃至近红外的自由基型和阳离子型的光引发剂研究的相对较少，尤其是近红外的自由基型和阳离子型的光引发剂的研究仍未见报道。自由基型引发剂和阳离子型引发剂在光固化体系中各具特色。自由基光固化体系固化速度快，但存在氧阻聚和较大的体积收缩；阳离子光固化体系固化速度适中，存在暗反应，不足的是对基材有严重的腐蚀问题。为解决上述问题，设计一款高效的同时在紫外、可见、近红外都有吸收的双引发的自由基/阳离子混杂型光引发剂就显得十分的有意义。

发明内容

本发明提供了一类单组分多波段双引发自由基/阳离子混杂型硫鎓盐光引发剂及其制备方法。该类单组分光引发剂能同时光解产生活性自由基及阳离子，能引发自由基型树脂、阳离子型树脂以及杂化型树脂的固化。本发明将吩噻嗪与2-溴苯乙酮成盐制成混杂型光引发剂，其多个波段都有吸收，可由紫外光、可见光以及近红外光光源诱发由基型树脂、阳离子型树脂以及杂化型树脂的固化。此类光引发剂在实验中呈现出良好的引发效率。

本发明的第一个目的是提供一种单组分多波段双引发自由基/阳离子混杂型光引发剂，其有如下结构通式：

其中，X为SbF₆,PF₆,AsF₆等；R为C_nH_2n+1(n≥0)；Ar为芳环；R₁为氢、烷基、芳基、烷氧基、链烯基、卤素、氰基、2,2-二氰基乙烯、羟基、芳氧基、芳烷氧基；

在一种实施方式中，所述R₁为如下结构中的一种：

在一种实施方式中，所述Ar为如下结构中的一种：

本发明的第二个目的是提供一种鎓盐类多波段双引发自由基/阳离子混杂型光引发剂的制备方法，所述方法为：

步骤1，通过亲核取代反应制备氮上有烷基保护的吩噻嗪，结构式为式1，

步骤2，式1与溴苯乙酮在银盐的存在下通过S_N1反应制得所述的硫鎓盐光引发剂PTh-P。

在一种实施方式中，所述步骤1具体为：

a)吩噻嗪与烷基试剂通过亲核取代反应制得氮上有烷基保护的吩噻嗪式A，

b)式A通过氧化还原缩合得到式1，