含砜结构的光引发剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含砜结构的光引发剂及其制备方法和应用。其中，该光引发剂具有如通式(Ⅰ)所示结构：

【技术实现步骤摘要】
含砜结构的光引发剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机化学
，具体而言，涉及一种含砜结构的光引发剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着紫外光辐射固化技术的迅速发展，实际应用中遇到的一个突出问题是，力求在达到所需要的光固化效率的同时，也力求降低或消除其产品可能带来的不利环境和健康的风险。因光引发剂是光固化体系的必不可少的重要组成部分，它通过吸收光能产生活性基团，从而引发聚合反应的发生。这就要求光引发剂在设计时一般要满足以下条件：(1)在UV光源的光谱范围内光活性要高；(2)在预聚体中有良好的溶解性；(3)具有长时间的储存稳定性；(4)光固化以后不能由于引发剂的原因而产生黄变；(5)无毒无气味。目前，α-羟基酮类和α-氨基酮类化合物是市面上应用最为广泛的光引发剂，典型的α-羟基酮类光引发剂例如Irgacure184、Irgacure1173等，α-氨基酮类光引发剂例如Irgacure907、Irgacure369等。然而这些光引发剂在光照裂解后均会产生小分子碎片，例如产生气味难闻的苯甲醛、环己酮、对甲硫醚苯甲醛等，在很多应用领域受到限制；另外907、369这类光引发剂也因耐黄变性差，不能用于光固化清漆和白漆中。由此存在对低气味、低黄变光引发剂的需求，这种需求仅有少数商业产品可以满足，例如ESACUREKIP150(Lamberti)和IRGACURE2959(CibaSpezialtatenchemie)。但是这两种产品也存在一定的缺陷，KIP150在室温下是粘稠的半固态，使用添加时很不方便；IRGACURE2959在现有的配方中溶解度相对较低。因此新一代光引发剂替代品的研发应致力于解决上述挑战性问题，提供一种综合性能优异的新化合物。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种含砜结构的光引发剂及其制备方法和应用，该光引发剂溶解性高，黄变低，气味低，可用于纯自由基固化体系也可用于自由基-阳离子混杂固化体系。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种含砜结构的光引发剂。该光引发剂具有如通式(Ⅰ)所示结构：其中，A选自下列任一种基团：R1和R2分别独立地代表-H或C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C12的链烯基、或者R1和R2还可以环合成环，其中R1和R2可以相同也可以不相同；R3代表-H、卤素、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基；R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、-OR10、-SR11、或-COR12；R5代表-H、C1-C20的直链或支链的烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的烷基环烷基或环烷基烷基、C2-C20的链烯基，任选地，这些基团中的-CH2-可被-O-取代；R6代表-H、C1-C6的烷基；R7代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R8代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R9代表C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、或-OH；R10代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R11代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R12代表C1-C12的直链或支链的烷基、或-OH。进一步地，R1和R2分别独立地代表-H、C1-C6的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C6的链烯基、或者R1和R2还可以换合成三元、五元或六元环。进一步地，R1和R2分别独立地代表甲基、乙基、正丙基、正丁基、苯基、苯甲基、乙烯基、或烯丙基。进一步地，R3代表-H、卤素、硝基、C1-C6的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基。进一步地，R3代表-H、卤素、硝基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、甲硫基、或-Si(CH3)3。进一步地，R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C6的直链或支链的烷基、芳基、-OR10、-SR11或-COR12。进一步地，R4代表-H、卤素、-CN、硝基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、-OCH3、-SCH3、进一步地，R5代表-H、卤素、C1-C10的直链或支链的烷基、C3-C10的环烷基、C4-C10的烷基环烷基或环烷基烷基、C2-C10的链烯基，任选地，这些基团中的-CH2-可被-O-取代。进一步地，R5代表-H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、乙烯基、烯丙基。进一步地，R6代表-H或-CH3。根据本专利技术的另一方面，提供了一种上述光引发剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：1)1当量的原料a与1当量的原料b发生傅克反应，得到中间体a；2)中间体a与原料c发生亲核取代反应，得到光引发剂；反应过程式如下所示：其中，A选自下列任一种基团：R1和R2分别独立地代表-H或C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C12的链烯基、或者R1和R2还可以环合成环，其中R1和R2可以相同也可以不相同；R3代表-H、卤素、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基；R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、-OR10、-SR11、或-COR12；R5代表-H、C1-C20的直链或支链的烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的烷基环烷基或环烷基烷基、C2-C20的链烯基，任选地，这些基团中的-CH2-可被-O-取代；R6代表-H、C1-C6的烷基；R7代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R8代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R9代表C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、或-OH；R10代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R11代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R12代表C1-C12的直链或支链的烷基、或-OH。进一步地，傅克反应的反应温度为-10～30℃，亲核取代反应的反应温度为100～135℃。根据本专利技术的再一个方面，提供一种上述光引发剂在光固化组合物中的应用。根据本专利技术的又一个方面，提供一种光固化组合物。该光固化组合物包括上述任一种光引发剂。本专利技术提供的这种新型的含亚砜结构的光引发剂与普通光引发剂相比，具有较高的溶解性，固化后低气味、低黄变、固化速度快，且合成方法简单易操作，是一种综合性能优异的新一代光引发剂，具有很好的市场应用前景。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种含砜结构的光引发剂。该光引发剂具有如通式(Ⅰ)所示结构：其中，A选自下列任一种基团：R1和R2分别独立地代表-H或C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C12的链烯基、或者R1和R2还可以环合成环，其中R1和R2可以相同也可以不相同；R3代表-H、卤素、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基；R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、-OR10、-SR11、或-COR12；R5代表-H、C1-C20的直链或支链的烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的烷基环烷基或环烷基烷基、C2-C20的链烯基，任选地，这些基团中的-CH2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含砜结构的光引发剂，具有如通式(Ⅰ)所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种含砜结构的光引发剂，具有如通式(Ⅰ)所示结构：其中，A选自下列任一种基团：R1和R2分别独立地代表-H或C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C12的链烯基、或者R1和R2还可以环合成环，其中R1和R2可以相同也可以不相同；R3代表-H、卤素、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基；R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、-OR10、-SR11、或-COR12；R5代表-H、C1-C20的直链或支链的烷基、C3-C20的环烷基、C4-C20的烷基环烷基或环烷基烷基、C2-C20的链烯基，任选地，这些基团中的-CH2-可被-O-取代；R6代表-H、C1-C6的烷基；R7代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R8代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R9代表C1-C12的直链或支链的烷基、芳基、或-OH；R10代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R11代表-H、C1-C12的直链或支链的烷基、或芳基；R12代表C1-C12的直链或支链的烷基、或-OH。2.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，R1和R2分别独立地代表-H、C1-C6的直链或支链的烷基、芳基、烷基芳基、C2-C6的链烯基、或者R1和R2还可以换合成三元、五元或六元环。3.根据权利要求2所述的光引发剂，其特征在于，R1和R2分别独立地代表甲基、乙基、正丙基、正丁基、苯基、苯甲基、乙烯基、或烯丙基。4.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，R3代表-H、卤素、硝基、C1-C6的直链或支链的烷基、-OR7、-SR8、-COR9、或硅烷基。5.根据权利要求4所述的光引发剂，其特征在于，R3代表-H、卤素、硝基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、甲硫基、或-Si(CH3)3。6.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，R4代表-H、卤素、-CN、硝基、C1-C6的直链或支链的烷基、芳基、-OR9、或-SR10。7.根据权利要求6所述的光引发剂，其特征在于，R4代表-H、卤素、-CN、硝基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、-OCH3、-SCH3。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓春，胡春青，金晓蓓，
申请(专利权)人：常州强力先端电子材料有限公司，常州强力电子新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32