一种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光引发剂及其制备方法和应用。所述光引发剂具有如式(M)所示结构：

【技术实现步骤摘要】
一种光引发剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料光固化
，更具体地，涉及一种光引发剂及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，辐射固化技术因其固化速度快，节能环保，经济效益好等优点而受到广泛关注，该技术可应用于涂料，3D打印，真空电镀，胶粘剂，甲油胶，纸张光油，齿科材料等领域。UVLED相较于传统的汞灯，具有节能环保，能量输出效率高，装置小，经济效益好等优势而成为光固化领域未来发展的趋势之一，但是由于目前商业化的UVLED的输出波长为365～405nm，与很多传统光引发剂的吸收波长不匹配，所以对UVA段紫外光敏感的光引发剂仍有待研究。而且，现有光引发剂体系组成的光固化组合物制成的固化膜，对光线的反射能力较强，透射光有待提高，增透减反性能有待改善。例如，中国专利申请CN110183588A公开了一种包含光引发剂的光固化组合物，固化后的膜强度高、韧性佳，无细胞毒性，柔软可折叠，但是，该引发剂体系组成的光固化组合物固化后的膜的增透减反性能不足。因此，需要开发出一种对UVA段紫外光敏感且能够用于制备增透减反膜的光引发剂。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的吸收波长与UVLED的输出波长不匹配、不利于制备增透减反膜的缺陷以及光固化领域中存在的表面氧阻聚问题，提供一种光引发剂，提供的光引发剂为TypeⅠ型裂解型光引发剂，对环境友好、光引发聚合物效率优异，对UVA段紫外光具有良好的光敏性，其成的光固化组合物制成的固化膜表层折光率低、内层折光率高，即具有增透减反功能，而且，该光引发剂由于具有低表面张力的全氟聚醚基团从而可以富集在涂层表面，进而增加表面光引发剂含量，故能够有效抑制表面氧阻聚，促进表面涂层固化。本专利技术的另一目的在于提供上述光引发剂的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供上述光引发剂在制备光固化增透减反膜中的应用。本专利技术的又一目的在于提供含有上述光引发剂的光固化组合物。本专利技术的又一目的在于提供上述光固化组合物制得的增透减反膜。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种光引发剂，具有如式(M)所示结构：其中，Ar为具有6～18个环碳原子的单环或多环烃基，Ar在环中包含0、1或多个杂原子；Ar被R基团取代n次，n为0～5的整数，且小于等于Ar中可取代的氢原子的个数；m为0～2的整数；R1为碳原子数1～6的直链或支链烷基；R2为CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]jCF(CF3)-，j为6～24的整数；R为羟基、硝基、-CF3、酯基、C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基，所述C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基为直链、支链或环状，且被0、1或多个氧原子中断。本专利技术的光引发剂为全氟聚醚链改性酰基锗系光引发剂，其含有酰基锗基中心和全氟聚醚链，具有如下特点：(1)该光引发剂为TypeⅠ裂解型光引发剂，光照后可快速分解产生活性自由基，引发聚合，即引发速率快。(2)该光引发剂对UVA段紫外光敏感，即对UVA段紫外光具有良好的吸收，可应用高光强的商业化的LED灯进行辐照固化，尖端辐照有利于抑制氧阻聚。(3)该光引发剂应用于UV配方中，经UV固化后，富集在涂层表面，可使涂层纳米或微米级表面具有低折光率，而内部折光率高，即可使涂层具有减反增透功能。(4)在涂料配方中可富集在涂层表面，增加涂层表面光引发剂含量，有利于抑制表面氧阻聚。优选地，所述Ar为苯基、萘基，蒽基，吡啶基或蒽醌基。优选地，所述Ar为苯基。优选地，所述n为0～3的整数。优选地，所述j为6～12的整数。优选地，所述R为C1～C3的烷基或C1～C3的烷氧基。优选地，所述R为直链的C1～C3的烷基或C1～C3的烷氧基。本专利技术还保护上述光引发剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1.惰性氛围下，在无水有机溶剂中，式(A)化合物在有机强碱的作用下，生成金属盐硅烷锗系化合物，得到反应液；S2.向步骤S1的反应液中缓慢加入式(B)化合物，再缓慢加入式(C)化合物，充分反应，经后处理，得到所述光引发剂；式(A)式(B)式(C)；其中，X为F、Cl或Br。所述有机溶剂可以为甲苯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、环己烷或戊烷。优选地，所述有机强碱为碱金属醇盐、碱金属氨化物或碱金属有机化合物。优选地，式(A)化合物与有机强碱的物质的量之比为1∶1.0～2.0。更优选地，式(A)化合物与有机强碱的物质的量之比为1∶1.0～1.2。优选地，步骤S1的反应温度为-30～50℃，反应时长为1～5h。更优选地，步骤S1的反应温度为-10～30℃，反应时长为2～3h。所述金属盐硅烷锗系化合物为(Me3Si)3-m(R1)mGeM0，其中，M0表示金属基团。优选地，式(B)化合物为其中，Y为硝基、-CF3、羟基或甲氧基。优选地，式(C)化合物由六氟环氧丙烷通过聚合反应得到。优选地，式(A)化合物、式(B)化合物与式(C)化合物的物质的量之比为1∶1.0～3.0∶0.9～1.0。优选地，步骤S2的反应温度为-30～50℃，反应时长为4～24h。更优选地，步骤S2的反应温度为-10～30℃，反应时长为8～16h。上述光引发剂在制备增透减反涂层、膜或滤光片中的应用也在本专利技术的保护范围内。本专利技术还保护一种光固化组合物，所述光固化组合物包括活性稀释剂、聚氨酯和/或环氧丙烯酸酯低聚物和光引发剂，所述光引发剂为本专利技术提供的光引发剂。所述光固化组合物中活性稀释剂、聚氨酯和/或环氧丙烯酸酯低聚物和引发剂的含量可以为现有技术常规含量。可选地，所述光固化组合物包括如下重量份的组分：活性稀释剂10～60份、聚氨酯和/或环氧丙烯酸酯低聚10～60份和引发剂0.1～8份。可选地，所述活性稀释剂为丙烯酸酯单体和/或低粘度聚醚类丙烯酸酯。丙烯酸酯单体可为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、丙烯酸四氢呋喃酯(THFA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)等丙烯酸酯单体中的一种或几种；低粘度聚醚类丙烯酸酯可为聚乙二醇(200)双丙烯酸酯或聚乙二醇(800)双丙烯酸酯。聚乙二醇(200)双丙烯酸酯简称PEGDA-200，聚乙二醇(800)双丙烯酸酯简称PEGDA-800。可选地，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为六官能聚氨酯丙烯酸酯,环氧丙烯酸酯树脂为双酚A环氧丙烯酸酯树脂，改性环氧丙烯酸酯或酚醛环氧丙烯酸酯树脂。例如，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物可以采用广东博兴B-615、广东博兴B-619w。本专利技术还保护一种增透减反膜，所述增透减反膜由上述光固化组合物经成膜、光固化制备得到。作为一个实施方式，所述增透减反膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光引发剂，其特征在于，具有如式(M)所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种光引发剂，其特征在于，具有如式(M)所示结构：



其中，Ar为具有6～18个环碳原子的单环或多环烃基，Ar在环中包含0、1或多个杂原子；Ar被R基团取代n次，n为0～5的整数，且小于等于Ar中可取代的氢原子的个数；m为0～2的整数；
R1为碳原子数1～6的直链或支链烷基；
R2为CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]jCF(CF3)-，j为6～24的整数；
R为羟基、硝基、-CF3、酯基、C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基，所述C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基为直链、支链或环状，且被0、1或多个氧原子中断。


2.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，所述Ar为苯基、萘基，蒽基，吡啶基或蒽醌基。


3.根据权利要求2所述的光引发剂，其特征在于，所述Ar为苯基。


4.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，所述n为0～3的整数。


5.根据权利要求1所述的光引发剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞来兴，黄李江，谭照华，苏航，黄仲康，
申请(专利权)人：新丰博兴聚合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44