技術領域

本發明屬于一種光引發劑及其制備方法，特別是含有環縮醛的二苯甲酮光引 發劑及其制備方法。

背景技術

雙(甲基)丙烯酸酯等多官能團單體進行光聚合反應可以快速形成高度交聯 的聚合物網狀結構，該特點在工業涂料、齒科修復材料等對固化速度、固化膜機 械強度以及穩定性要求較高的領域尤為重要。

光引發劑是光固化體系的關鍵組成部分，它關系到配方體系在光照射時低聚 物及稀釋劑能否迅速由液態轉變成固態。其基本作用特點為：引發劑分子在紫外 光區(250-400nm)或可見光區(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光 能后，引發劑分子從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態；在激發 單線態或三線態經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性 碎片，這些活性碎片可以是自由基、陽離子、陰離子或離子自由基等。光引發劑 按照所產生活性自由基的作用機理，主要分為兩大類：裂解型光引發體劑，也稱 為第I型光引發體系；奪氫型光引發劑，也稱為II型光引發劑。其中奪氫型光 引發劑一般以芳香酮結構為主，它們具有一定的吸光性能，在激發態與助引發劑 發生雙分子作用，奪取助引發劑(氫給體)上的氫，產生活性自由基，理想的光 引發劑的要求具有以下優點：(1)廉價，合成簡單；(2)光引發劑及其光裂解產 物應無毒無味；(3)穩定性好，便于長時間保存；(4)光引發劑的吸收光譜須與 輻射光源的發射譜帶相匹配，具有較高的消光系數；(5)較高的引發效率。

二苯甲酮是一種應用廣泛的奪氫型光引發劑，因為它的表面固化良好，溶解 性良好，價格低廉且容易得到，但是它必須和胺助引發劑配合使用，二苯甲酮吸 收光能后，經激發三線態與助引發劑作用形成基激復合物，經電子轉移和奪氫反 應，產生具有較高引發活性的胺烷基自由基引發聚合。但是，胺類化合物具有毒 性和致癌性，而且由其引發所得的固化膜易發生黃變。制約了其在食品和藥物包 裝等方面的應用。

因此，制備反應活性高，不使用胺助引發劑的二苯甲酮類光引發劑已成為此 領域的迫切的需要之一。

發明內容

本發明提供了一種含環縮醛基二苯甲酮光引發劑及其制備方法，此化合物可以代 替二苯甲酮直接作為光引發劑使用，不需要胺助引發劑，以減少由胺助引發劑引 起的黃變和毒性。而且其制備成本低，操作簡單。

本發明制備的含環縮醛的二苯甲酮光引發劑，該化合物的化學結構如下式所示：

其中R＝H，CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃，CHO，COOH，Cl，F，I.

本發明含環縮醛的二苯甲酮光引發劑的制備方法如下：

權利要求1，2所述的含環縮醛的二苯甲酮光引發劑的制備方法，其特征在于： 將1摩爾份數的4-羥基二苯甲酮及其衍生物，加入5倍摩爾份數的37％甲醛溶液， 緩慢的加入一定體積酸性的水溶液，其體積(mL)為4-羥基二苯甲酮及其衍生 物的摩爾份數的50-100倍，在10-80℃下反應1-10小時，然后過濾，用乙醇和 水的混合溶劑重結晶，真空干燥，得到含環縮醛的二苯甲酮。

本發明含環縮醛的二苯甲酮光引發劑的反應式如下：

其中R＝H，CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₂CH₃，C(CH₃)₃，CHO，COOH，Cl，F，I.

本發明所述的酸性溶液為鹽酸，醋酸之一與對甲苯磺酸，濃硝酸，高氯酸，磷 酸四者之一的混合物。本發明含環縮醛基二苯甲酮光引發劑及其制備方法，此化 合物可以代替二苯甲酮直接作為光引發劑使用，不需要胺助引發劑，以減少由胺 助引發劑引起的黃變和毒性。而且其制備成本低，操作簡單。

具體實施方式