[发明专利]环氧化物取代的吡唑啉衍生物、光固化组合物以及制备方法

说明书

本申请涉及下述式(I)和(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物、光固化组合物以及式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法。本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物在350nm以上波长处具有良好吸收，可以作为光固化聚合的敏化剂；分子的合成步骤简单，适合工业化的生产和应用；同时，该分子可以与光固化产物形成化学键键接，降低其迁移性。

技术领域

本发明属于新材料有机化学领域，具体涉及一种环氧化物取代吡唑啉衍生物的制备，在光固化体系中作为敏化剂的使用。

背景技术

紫外-可见光(UV-Vis)固化是一种利用紫外光或可见光固化涂层的固化方式，具有固化迅速，节能环保，无VOC(挥发性有机溶剂)产生，适用性广等优点，在油墨、电子封装、光固化快速成型、光刻胶、胶粘剂等领域有广泛应用。根据光引发剂产生的游离基不同，光固化可分为自由基固化和阳离子固化。

与自由基固化相比，阳离子固化体系(非丙烯酸酯类)具有不易受氧气阻聚影响、固化收缩率小等优点，拓展了光固化材料研究发展的范围。阳离子光引发剂在紫外-可见光作用下，当光能大于光引发剂断键能时，产生质子酸或者路易斯酸，而形成正离子活性中心，引发聚合。此过程要求光引发剂的吸收光谱与光源的波长范围相匹配。

传统的阳离子引发剂以双芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐为主，其主要吸收光域在200-330nm。这一吸收光域与传统的汞灯光源的波长相匹配。由于汞灯对环境有较大的危害，且能量过高，固化过程的副反应多，因此，新型低能量的LED光源逐渐成为替代品。然而，新型LED光源的波长为近紫外-可见区域，即波长在360nm以上，与传统的阳离子引发剂的主要吸收范围不匹配。这导致传统的光引发剂在LED光源下并不具有良好的光引发能力。

光敏剂是一类可以吸收光子能量并将其传递给可反应组分的物质，主要应用于太阳能电池领域。在光固化组分中添加LED敏感的染料可以有效提升配方在LED光源下的聚合速率。光敏剂的分子量普遍较小且不易发生化学反应，这虽然可以保证配方在光照过程中无多余的副反应，却会导致配方中小分子的大量残留，使其在产品固化后易迁移，导致产品性能下降。

因此，如何通过简便的合成方法来得到具有较大波长吸收峰，具有良好的电子转移或能量转移能力，且在光固化产品中迁移能力低的光敏剂是亟待解决的问题。

发明内容

发明人等针对现有技术中的不足进行了深入研究后发现，吡唑啉类分子的最低未占有轨道(LUMO)的能量普遍较高(相对真空约为-2.20eV)，远高于商业化应用的双芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐。因此，吡唑啉分子对该鎓盐类引发剂有良好的敏化效果；同时，吡唑啉存在分子内电荷转移，使其在350nm以上的光域具有良好的吸收性质，其吸收范围与商业化LED光源有较大的重叠。因此，若在吡唑啉分子中引入可阳离子聚合的官能团，则可同时满足吸收峰红移、电子转移能力强、迁移率低的要求。同时，本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代吡唑啉衍生物的制备方法不仅方法简便，并且产率高、成本低，适合工业化的生产和应用。

[环氧化物取代的吡唑啉衍生物]

本发明的环氧化物取代的吡唑啉衍生物为下述的式(I)和式(II)所示，

R¹选自C_1-12的烷基、未取代或者被1-5个R⁴取代的苯基、未取代或者被1-9个R⁴取代的稠环芳基、未取代或被1-4个R⁴取代的芳香杂环基、或者、未取代或者被1-8个R⁴取代的苯并芳香杂环基；