用作涂料组合物中的光引发剂的二苯甲酮衍生物制造技术

本发明专利技术涉及一种化合物，其为式1的羟基封端的氧化烯基团(R)取代的二苯甲酮：其中R是1到13个氧化丙烯基团与5到20个氧化乙烯基团的组合，其条件是所述氧化丙烯基团与所述氧化乙烯基团的总和不大于25。本发明专利技术的所述化合物提供了一种在建筑外墙涂料中提供优异保光性的非挥发性、无毒的光引发剂。无毒的光引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用作涂料组合物中的光引发剂的二苯甲酮衍生物

技术介绍

[0001]本专利技术涉及二苯甲酮衍生物，更具体地涉及用侧接氧化丙烯和氧化乙烯重复单元官能化的二苯甲酮。
[0002]光引发剂用于建筑外墙涂料中，以改良抗污垢性(DPUR)和保光性。推测通过使聚合物薄膜的表面交联，诺里什(Norrish)II型光引发剂在改良这些特征方面尤其有效。当通过UV照射激发时，光引发剂会从聚合物中夺取氢，从而形成能够交联的反应性自由基。也有可能光引发剂通过能量转移到三线态氧而产生单线态氧。然后，这一单线态氧反应形成过氧羟基和羟基自由基，其能够通过从聚合物主链上夺氢来诱导交联。
[0003]理想地，光引发剂将改良目标外部性能，而不会不利地影响薄膜的柔性，并且由于光引发剂或其反应副产物的固有吸收而对涂料颜色产生的影响最小。二苯甲酮是光引发剂的一个实例，其对改良涂料性能尤其有效，因为其能够在引发光诱导交联反应之前通过薄膜扩散到表面。交联主要发生在薄膜表面，因为涂料中的颜料吸收和/或屏蔽UV光，因此光引发剂主要在薄膜表面附近被激发。
[0004]不幸的是，二苯甲酮已被确定为可能的人类致癌物(IARC 2B型)；此外，二苯甲酮被视为挥发性有机化合物(VOC)，并且由于其不利的环境影响是不希望的。这种挥发性具有引起薄膜的交联密度变化的另外缺点，因为二苯甲酮可在表面处反应之前从薄膜中蒸发。此外已知二苯甲酮的保光性能在暴露数月后会迅速下降。因此，非常需要找到一种在建筑外墙涂料中提供持久保光性的无毒且不挥发的光引发剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术通过提供一种化合物解决了所属领域的需求，所述化合物是式1的羟基封端的氧化烯基团(R)取代的二苯甲酮：
[0006][0007]其中R是1到13个氧化丙烯基团与5到20个氧化乙烯基团的组合，其条件是所述氧化丙烯基团与所述氧化乙烯基团的总和不大于25。
[0008]本专利技术的所述化合物提供了一种在建筑外墙涂料中提供优异保光性的非挥发性、无毒的光引发剂。
具体实施方式
[0009]本专利技术是一种化合物，所述化合物是式1的羟基封端的氧化烯基团(R)取代的二苯甲酮：
[0010][0011]其中R是1到13个氧化丙烯基团与5到20个氧化乙烯基团的组合，其条件是所述氧化丙烯基团与所述氧化乙烯基团的总和不大于25。
[0012]氧化丙烯和氧化乙烯基团如下示出：
[0013][0014]其中到氧原子的虚线表示与碳原子或末端氢原子的连接点，而到碳原子的虚线表示与氧原子的连接点。尽管可能以任何顺序连接基团，但优选将氧化丙烯基团最靠近二苯甲酮基团连接，并将氧化乙烯基团连接到氧化丙烯基团，如
[0015]式2所示出：
[0016][0017]优选地，x为2到10，更优选到8；并且y优选从6开始，更优选10到18，更优选到16。优选地，氧化乙烯基团的数目大于氧化丙烯基团的数目；即，优选地，y大于x。如使用ChemBioDraw Ultra 13.0(珀金埃尔默(PerkinElmer))(其使用化学片段算法方法以根据分子的组成部分评定分子的分配系数)确定的羟基封端的氧化烯基团(R)的Log P计算值(cLog P)优选在
‑
4.0，更优选
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3.5，并且最优选
‑
3.0到
‑
1.2，更优选到
‑
1.3，并且最优选到
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1.5的范围内。
[0018]官能化二苯甲酮有利地通过将氧化丙烯和氧化乙烯以任何顺序或同时地碱催化加成到4
‑
羟基二苯甲酮中来制备。优选地，本专利技术的官能化二苯甲酮以如下两步制备。在第一步中，将4
‑
羟基二苯甲酮和其盐与氧化丙烯和合适的溶剂在额定压力反应器中接触；将反应器加热到优选100℃，更优选120℃到优选200℃，更优选到150℃的范围内的温度，并连续添加氧化丙烯，然后保持足够的时间以形成聚(氧化丙烯)
‑
二苯甲酮中间体；将氧化乙烯连续添加到加热的反应器中，然后保持足够的时间以得到所需产物。氧化丙烯和氧化乙烯
的保持时间都优选为2到10h。然后冷却反应器，并且去除溶剂，优选为高沸点极性非质子溶剂，如二甲氧基乙烷，得到烷氧基化二苯甲酮。最终产物一般是多分散度(M
w
/M
n
)优选在1.2到3，更优选到2的范围内的产物的混合物。
[0019]本专利技术的烷氧基化二苯甲酮适用作涂料配制物中的光引发剂。因此，在另一方面，本专利技术是包含粘合剂、流变改性剂、不透明颜料和烷氧基化二苯甲酮的水分散体的涂料组合物。以涂料组合物的重量计，涂料配制物中烷氧基化二苯甲酮的浓度优选在0.04重量％，更优选0.1重量％到优选4重量％，更优选到2重量％，并且最优选到1重量％的范围内。
[0020]涂料组合物优选进一步包括一种或多种选自以下组成的组的添加剂：表面活性剂、分散剂、杀生物剂、消泡剂、聚结剂、增量剂和着色剂。
[0021]实例
[0022]一般烷氧基化步骤：将4
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羟基二苯甲酮和4
‑
苯甲酰基苯酚钾在二甲氧基乙烷(DME)中的9:1mol:mol混合物置于容量为300mL的额定压力反应器中。用氮气吹扫反应器，并将其加热到130℃。在30min的时段内连续添加氧化丙烯(PO)，并且然后在这一温度下保持6h。然后在30min的时段内将氧化乙烯(EO)添加到反应器中，并且在这一温度下保持6h。将反应器冷却到室温并且通风。从反应器中取出溶液，并且真空去除溶剂。
[0023]实例1
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制备二苯甲酮衍生物：x＝5；y＝11
[0024]按照一般烷氧基化步骤，通过将PO(10.7mL，153mmol)和EO(19.1mL，383mmol)添加到4
‑
羟基二苯甲酮(3.80g，19.2mmol)和4
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苯甲酰基苯酚钾(0.45g，1.92mmol)于DME(20mL)中的溶液中，制备图2的二苯甲酮衍生物，其中x为5并且y为11。真空去除溶剂后，分离出23.1g(71％)油。
[0025]实例2
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制备二苯甲酮衍生物：x＝3；y＝12
[0026]按照一般烷氧基化步骤，通过将PO(9.7mL，139mmol)和EO(34.8mL，696mmol)添加到4
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羟基二苯甲酮(6.90g，34.8mmol)和4
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苯甲酰基苯酚钾(0.82g，3.48mmol)于DME(35mL)中的溶液中，制备图2的二苯甲酮衍生物，其中x为3并且y为12。真空去除溶剂后，分离出42.8g(85％)油。
[0027]实例3
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制备二苯甲酮衍生物：x＝6；y＝6
[0028]按照一般烷氧基化程序，通过将PO(23.7mL，339mmol)和EO(21.2mL，424mmol)添加到4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化合物，其为式1的羟基封端的氧化烯基团(R)取代的二苯甲酮：其中R是1到13个氧化丙烯基团与5到20个氧化乙烯基团的组合，其条件是所述氧化丙烯基团与所述氧化乙烯基团的总和不大于25。2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述羟基封端的氧化烯基团(R)取代的所述二苯甲酮由式2表示：其中x为2到10；并且y为6到18。3.根据权利要求2所述的化合物，其中x为2到8；并且y为10到16；其中y大于x。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：