[发明专利]一种感光树脂组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种感光树脂及其在光固化中的应用，属于光引发剂技术领域。本发明的该类单组分光引发剂能在不加入其他助引发剂的情况下引发自由基聚合。在对三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的光固化探究中，该类单组分光引发剂呈现良好的引发效率，此类双组分感光树脂能够简化光固化技术生产工艺、减少化学品的使用，在节约成本、保护环境方面有很高的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种双组分感光树脂组合物及其在光固化中的应用，属于光引发剂技术领域。

背景技术

光固化技术是指在特定波长的发射光源的照射下，液态树脂发生聚合反应而得到固化的一种辐射加工技术，由于其具备节能、经济、环保、高效、适应性广的“5E”优势，因此倍广泛运用于涂料、油墨、光刻胶、胶粘剂、增材制造等领域。

现在成熟的光固化工艺往往是依托传统的高压汞灯或是其他类型的紫外灯完成的，从环境污染角度考虑，这些光源往往会产生臭氧、汞污染以及紫外污染等问题，这对于人的身体健康及环境友好型生产的发展是不利的。现有的研究表明，可以通过使用发光二极管(LED)来克服传统光源所带来的问题。相应的也需要开发能在近紫外、可见光下作用的光引发剂。

蒽醌(AQ)类化合物最早被应用于生物医疗领域，作为生物医药的前体。众所周知，共轭结构可以发生π-π*跃迁，导致吸收波长的红移，并且可以在较低能量的辐射下被激发。因此，具有大共轭结构的AQ类化合物具有作为可见光光引发剂的潜力。现在已经有多种AQ类衍生物作为光引发剂的研究，但都需要与鎓盐类阳离子光引发剂或叔胺类共引发剂配合使用，这一方面增加了试剂使用和操作流程，另一方面也会产生固化产品有胺臭、易黄变的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种感光树脂组合物，所述组合物中的光引发剂能够在不添加其他任何助剂的情况下引发自由基单体的聚合反应。该种光引发剂结构具备AQ类化合物的优势，具有较大的共轭结构，在500nm附近有较强吸收，可由可见光LED光源诱发光固化。由于结构中存在活泼的亚甲基，在收到辐照激发后，该种光引发剂能够发生分子内或同种分子间的电荷转移，产生活性自由基。该种光引发剂在实验中表现出良好的引发效率。

本发明的第一个目的是提供一种感光树脂组合物，所述组合物包括：

a)(甲基)丙烯酸酯单体或烯烃、炔烃类单体，

b)光引发剂，所述光引发剂具有如式1所示化学结构：

在一种实施方式中，所述组合物的组成为

a)95份至99份的(甲基)丙烯酸酯类单体或烯烃、炔烃类单体，

b)1份至5份的光引发剂，

其中，a)和b)的总和为100重量份。

在一种实施方式中，(甲基)丙烯酸酯类单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。

烯烃、炔烃类单体包括苯乙烯、丁二烯、苯乙炔中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述光引发剂的制备路线如下所示：

在一种实施方式中，所述光引发剂具体制备步骤是：

步骤1，将碳酸钾、溴代丙烯、1,4-二羟基蒽醌加入到丙酮中，搅拌溶解，冷凝回流反应至1,4-二羟基蒽醌完全消耗，加水后用乙醚萃取，有机相浓缩纯化得到黄色固体；