106797-53-9 / 光引發(fā)劑的制備

背景及概況^[1][2]

光引發(fā)劑（Photoinitiator，簡寫PI）是光固化材料的關(guān)鍵組分，它對光固化材料的光固化速度起決定性作用。光引發(fā)劑是一種能吸收輻射能，經(jīng)激發(fā)發(fā)生光化學(xué)變化，產(chǎn)生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體（自由基或陽離子）的物質(zhì)。光引發(fā)劑因吸引輻射能的不同，可分為紫外光引發(fā)劑（吸收紫外光區(qū)250～420nm）和可見光引發(fā)劑（吸收可見光區(qū)400～700nm）。

光引發(fā)劑因產(chǎn)生的活性中間體的不同， 可分為自由基型光引發(fā)劑和陽離子型光引發(fā)劑兩大類。自由基型光引發(fā)劑因產(chǎn)生自由基的作用機(jī)理的不同，又可分為裂解型光引發(fā)劑和奪氫型光引發(fā)劑兩類。目前光固化技術(shù)主要為紫外光固化，所用的光引發(fā)劑為紫外光引發(fā)劑。

可見光引發(fā)劑因?qū)θ展夂推胀ㄕ彰鞴庠疵舾校谏a(chǎn)和使用上受到限制，僅在少數(shù)領(lǐng)域如牙科、印刷制版上應(yīng)用。我國的光引發(fā)劑研發(fā)和生產(chǎn)始于上世紀(jì)70年代，當(dāng)時主要品種為安息香醚類光引發(fā)劑，90年代中開始工業(yè)生產(chǎn)，并進(jìn)入快速發(fā)展階。

從2000年起，我國光引發(fā)劑生產(chǎn)和出口躍居世界第一，成為世界上最大的光引發(fā)劑生產(chǎn)國和出口國。隨著光固化技術(shù)的發(fā)展 光固化產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，光引發(fā)劑的研發(fā)和生產(chǎn)也取得很大的進(jìn)展，主要朝著低氣味、低遷移、溶解性好、高引發(fā)效率方向發(fā)展，因此出現(xiàn)了大分子光引發(fā)劑、大分子助引發(fā)劑、可聚合光引發(fā)劑、自由基-陽離子混雜光引發(fā)劑等新型光引發(fā)劑。

光引發(fā)劑2959，化學(xué)名為2 羥基 4 (2 羥乙氧基) 2 甲基苯丙酮，CAS號：106797-53-9，分子式C₁₂H₁₆O₄，分子量224.25300，PSA66.76000，LogP 1.01130，密度1.183g/cm³，熔點88-90°C(lit.)，沸點405ºC at 760 mmH，閃點155.8ºC，折射率.544，蒸汽壓2.75E-07mmHg at 25°CC。

結(jié)構(gòu)^[4]

應(yīng)用^[2][3]

光引發(fā)劑2959可用于制備UV固化型涂料和油墨。光引發(fā)劑2959應(yīng)用舉例如下：

1. 一種紫外線固化連線印刷UV涂料,其特征在于由下列重量份的原料制成：雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯40-45、二縮三丙二醇二丙烯酸酯10-12、碳酸丙烯酯2-3、紫外線吸收劑UV-5311-2、光引發(fā)劑29592-3、光引發(fā)劑1843-4、聚乙二醇4003-5、乙醇10-12、甲基氫二氯硅烷2-3、聚四氫呋喃醚二醇1-2、分散助劑2-3；

制備方法包括以下步驟：將除紫外線吸收劑UV-531、光引發(fā)劑2959、光引發(fā)劑184外的其它成分混合，升溫至50-60℃，在500-600轉(zhuǎn)/分下攪拌15-20分鐘，降溫到40℃以下再加入紫外線吸收劑UV-531、光引發(fā)劑2959、光引發(fā)劑184，繼續(xù)攪10-15分鐘，即得。

2. 一種粒度小附著力強(qiáng)的UV固化油墨，由下列重量份的原料制備制成：有機(jī)顏料1-3、聚氨酯丙烯酸酯24-26、1,6己二醇二丙烯酸酯12-15、納米三氧化二鋁2-4、活性炭1-2、油酸4-5、二縮三丙二醇二丙烯酸酯10-12、苯基縮水甘油醚1-2、紫外線吸收劑UV-5311-2、光引發(fā)劑29594-7、環(huán)烷酸鈷1-2、硅酸鈉2-3、橘子油2-3、助劑4-5；

所述粒度小附著力強(qiáng)的UV固化油墨，由以下具體步驟制成：首先加入有機(jī)顏料、聚氨酯丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、納米三氧化二鋁、活性炭、油酸、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、苯基縮水甘油醚、紫外線吸收劑UV-531攪拌混勻，加熱至80-90℃，攪拌25-35分鐘；然后加入除光引發(fā)劑2959之外的其余剩余成分，攪拌反應(yīng)3-5小時；最后降溫至60-70℃，加入光引發(fā)劑2959，攪拌反應(yīng)40-50分鐘，冷卻后，研磨得到20-40μm漿料，即得。

制備

一種植物油基光引發(fā)劑2959制備方法，包括以下步驟：

1）改性植物油的制備：采用去水的乙酸乙酯作溶劑，加入相對占溶劑質(zhì)量20％ 60％植物油，滴加相對占溶劑質(zhì)量5％ 25％改性劑，60 80℃反應(yīng)5 10小時，得到含有羥基的植物油溶液；

2）含硅光引發(fā)劑的合成：避光條件下，含有異氰酸根的硅烷偶聯(lián)劑和2 羥基 4 (2 羥乙氧基) 2 甲基苯丙酮兩者摩爾比為2∶1 4∶1在去水的乙酸乙酯中反 應(yīng)，使用二月桂酸二丁基錫DBTDL作催化劑，催化劑加入量占反應(yīng)物的質(zhì)量分 數(shù)0.05％ 0.3％，60 80℃反應(yīng)4 8小時，得到含硅光引發(fā)劑。

3）將步驟（1）中制備的含有羥基植物油溶液和步驟（2）中制備的含硅光引發(fā)劑摩爾比5∶1 1∶3混合，40 60℃反應(yīng)12 24小時得到植物油基光引發(fā)劑2959溶液；

4）植物油基光引發(fā)劑2959提純：避光條件下，將步驟（3）中得到的植物油基光引發(fā)劑2959溶液，用減壓旋蒸的方法進(jìn)行溶液提純，處理完后，得到產(chǎn)物。

參考文獻(xiàn)

[1] 金養(yǎng)智. 光引發(fā)劑的進(jìn)展[J]. 影像技術(shù), 2011 (3): 8-18. [3] 朱俊飛, 龔靈, 樊彬, 等. 光引發(fā)劑的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 塗料工業(yè), 2010, 40(5): 74-79.

[2] 吳君龍;趙文飛;馬連學(xué);張可;袁明.一種紫外線固化連線印刷UV涂料及其制備方法CN201310457018.X，申請日20130930

[3] 陳可夏;陳可亮;潮建平.一種粒度小附著力強(qiáng)的UV固化油墨及其制備方法CN201310600487.2，申請日20131125

[4] 聶俊;曹寶學(xué);馬貴平;包容.植物油基光引發(fā)劑2959制備方法.CN201310038516.0，申請日20130131