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947-19-3 / 1-羥基環己基苯基甲酮的制備

背景及概述[1][2]

光引發劑是指光聚合成像系統中,用以直接對光敏感,并促使單體聚合為高分子化合物的物質。能夠使光聚材料的感光度提高,感色范圍擴大,起光譜增感作用。常用的有如下數種:羰基化合物(二苯乙醇酮、多核醌),感色范圍波長360~420毫微米;偶氮化合物(偶氮雙異丁腈、重氮鹽)、感色范圍波長340~400毫微米;有機硫化合物(硫醇類)感色范圍波長280~400毫微米;鹵化物感色波長300~400毫微米,增感染料感色范圍400~700毫微米;氧化鋅感色波長300~380毫微米。

在光引發的固化或聚合系統中,如紫外線固化油墨、上光油、黏合劑和有機硅的紫外線固化或交聯反應,這種化學物質可以暴露于光線中斷開一定的化學鍵,形成活性基團,然后引發聚合反應或交聯反應。一般稱之為催化劑。一些紫外線固化有機硅系統都是用光敏螯合體催化的。紫外線輻射斷開螯合體,使它們引發固化反應。

1-羥基環己基苯基甲酮又名光引發劑184,是一種α-羥基酮光引發劑,化學名為1-羥基環己基苯基甲酮,α-羥基酮光引發劑是一種新型高效光敏 引發劑,由于沒有α-氫原子,所以這類光敏引發劑體系穩定性高,貯存壽命長,紫外吸收范圍廣,聚合速度快,溶解性好、低氣味、低污染,配制的感光組成物穩定性極佳,廣泛應用于涂料、油墨、電子、光纖、粘合劑、印刷等領域,并顯示出很強的生命力。

應用[3][4][5]

光引發劑184廣泛應用于 涂料、油墨、電子、光纖、粘合劑、印刷等領域,并顯示出很強的生命力。其應用舉例如下:

1. 制備一種用于電瓶車外殼的紫外光固化涂料。

所述紫外光固化涂料是由底漆和面漆組成,其中底漆和面漆的 組分按重量配比分別為:底漆:環氧丙烯酸酯20~40、聚氨酯丙烯酸酯10~20、1,6—已二醇二丙烯酸酯2~ 6、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯30~40、1-羥基環己基苯基甲酮1~5、苯偶酰二甲基縮酮 3~8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.2~1;面漆:丙烯酸酯改質含溶劑型低聚物40~60、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯30~50、1-羥基環己基苯基甲酮5~10、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1~3、聚醚改性 聚二甲基硅氧烷0.5~2、三官能團酸酯1~3、納米級色精1~3。制備方法為:

1)制備底漆:按照上述底漆的組分配比加入環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、1,6— 已二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羥基環己基苯基甲酮、苯偶酰二甲基 縮酮、聚醚改性聚二甲基硅氧烷,進行高速分散攪拌,溫度控制在20~25℃,于800~ 1000轉/分攪拌0.5h~1h混合均勻后過濾除渣即成底漆成品;

2)制備面漆:按照上述面漆的組分配比加入丙烯酸酯改質含溶劑型低聚物、三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羥基環己基苯基甲酮、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、三官能團酸酯、納米級色精進行高速分散攪拌,溫度控制在 20~25℃,于800~1000轉/分攪拌0.5h~1h混合均勻后過濾除渣即成面漆成品。

2. 制備一種用于生產反光膜的UV樹脂。

按重量比,包括25%-50%雙酚A環氧丙烯酸酯、25%-50%三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、18%-33%四氫呋喃丙烯酸酯、1%-5%1-羥基環己基苯基甲酮、各組分按上述重量比備料,在良好通風和無強光照射環境中,首先將三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、雙酚A環氧丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、1-羥基環己基苯基甲酮依次加入到機械攪拌的反應器中,邊加入的同時邊攪拌,攪拌2小時-3小時,最后放料閥控制緩慢放料、計量、包裝,本發明制備容易,低成本、高脫模性、高流平性、高硬度、耐黃變,能夠滿足用UV涂層法生產高性能反光膜的要求。

3. 制備霧面防靜電涂層材料。

所述霧面防靜電涂層材料用于離型紙,所述霧面防靜電涂層材料由下列質量百分含量的組分組成:硅石顆粒2%、平均分子量為500~2000的丙烯酸多元醇28%、平均分子量為200~2500的聚氧化烯系列多元醇的樹脂36%、聚乙二醇20%、環甲基硅氧烷4%、1-羥基環己基苯基甲酮-光引發劑184為10%;所述硅石顆粒的粒徑為由激光衍射散射法測定的粒度分布中粒徑在0.1~2μm和1.5~5μm的范圍內分別具有峰值、且平均粒徑為4μm或以下。本發明既解決離型紙的淋膜層與離型劑涂層涂層結合力不高、剝離力不穩定,提高了耐刮性能,又提高了膜表面防靜電性能。

制備[6][7]

方法1:光引發劑184的具體方法,包括以下幾個步驟:

1)環己甲酰氯在路易斯酸催化下與苯進行親電取代反應只得環己基苯基甲酮;

2)環己基苯基甲酮在催化劑的作用下,與雙氧水及鹽酸溶液反應得到1-氯環己基苯基甲酮;

3)該氯代中間體在催化劑作用下與氫氧化鈉水溶液發生水解反應得到1-羥基環己基苯基甲酮。

1-羥基環己基苯基甲酮的制備

利用了在合成烷基酮過程副產鹽酸中的氯化氫,在雙氧水及有機溶劑體系 中,用L鉀型分子篩催化劑進行氯化、水解,形成α-羥基酮,這種合成新方法具有以下優點: 原料廉價易得,安全環保,充分利用了酰氯在路易斯酸催化下進行親電取代反應時產生氯 化氫,循環使用,減少了廢酸水的排放,對環境友好。選擇性氯化、水解在同一釜內完成,操 作簡單,損耗少,收率高。

方法2:一種1-羥基環己基苯基甲酮的合成工藝,其特點是,其步驟如下:

1)酰化:將環己基甲酸投加入反應釜內,升溫到35±2℃,加入三氯化磷,60±2℃保溫至少4小時后,分去無機層,得環己甲酰氯;其中,原料環己基甲酸與三氯化磷的重量比為1.8-2.2:1;

2)傅克反應:將苯及催化劑三氯化鋁加入到反應釜中,降溫至5-10℃后,滴加步驟(1)制得的環己甲酰氯,苯、三氯化鋁與環己甲酰氯的重量比為9:2.9-3.1:3.16-3.36,15±2℃至少2.5小時,得到環己基苯基甲酮與三氯化鋁的絡和物;

3)水解反應:將適量的質量濃度為1.5-2.5%的稀鹽酸中加入絡合物中,攪拌分層,分去含三氯化鋁水層,然后加入適量水洗酸,至pH>5時結束,最后通過蒸餾脫去未反應原料苯,得環己基苯基甲酮;

4)氯化反應:將環己基苯基甲酮投加到氯化釜中,升溫至60±2℃,后通入氯氣,反應結束,得1-氯環己基苯基甲酮;

5)堿解反應:按重量比1:0.95-1.10將1-氯環己基苯基甲酮投加到液堿中,攪拌至反應結束,然后加入甲苯萃取,分掉水相,脫溶,回收甲苯,得到1-羥基環己基苯甲酮粗品;

6)精制:將1-羥基環己基苯甲酮粗品放入精餾釜內,在羅茨泵減壓下,精餾產品,收集餾分;把精餾出來的產品投入到結晶釜內,再用石油醚溶解重結晶,然后離心分離,蒸餾母液蒸出溶劑石油醚回用,濕品烘干后得成品1-羥基環己基苯甲酮。

主要參考資料

[1] 簡明攝影辭典

[2] 圖解標簽技術百科全書

[3] CN201410495329.X.一種用于電瓶車外殼的紫外光固化涂料及制備方法與噴涂方法制備

[4] CN201310005348.5.一種用于生產反光膜的UV樹脂及其制備方法

[5] CN201510982397.3.霧面防靜電涂層材料

[6] CN201810150460.0.光引發劑1-羥基環己基苯基甲酮的合成方法

[7] CN201110200632.9.1-羥基環己基苯基甲酮的合成工藝