本发明专利技术属于感光高分子材料领域，特别是涉及可见光敏聚合新型复合引发剂方酸染料（Ⅰ）／六芳基双咪唑（Ⅱ）复合物及其用途。复合物是由方酸染料（Ⅰ）和六芳基双咪唑（Ⅱ）以六芳基双咪唑的重量是方酸染料重量的１～１０倍，在溶剂中通过静电相互作用和偶极相互作用形成的；方酸染料／六芳基双咪唑复合物能作为烯类单体可见光光聚合的引发剂或作为光固化涂层材料、光刻材料、光成像材料、全息记录材料、光学材料以及三维造型材料可见光光固化的引发剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于感光高分子材料领域，特别是涉及可见光敏聚合新型复合引发剂， 它由方酸染料/六芳基双咪唑复合物组成。
技术介绍
近年来，随着激光技术的飞速发展和广泛应用，开发感可见光的高分子材料成 为一个重要的研究领域，其中研究高效率，高稳定性的感可见光的光敏引发体系就成为了 关键。目前染料敏化体系是一个很有发展前途的研究对象，已有许多专利报道。但要实现 高效化和实用化的目标，依然存在着一些重要问题有待解决。方酸染料是一类重要的功能染料，具有许多优异的特性。首先它和部花菁染料一样， 具有十分良好的光谱响应性。通过调节取代基的结构，它们的光谱响应范围从可见光区至 红外区，并且吸收能力很高，同时吸收峰较窄，具有很好的光谱选择性，而且方酸染料具 有部花菁染料所没有的良好的稳定性。它具有分子内电子给体-电子受体-电子给体(D-A-D) 的电子结构特性，就使它在光物理、光化学、溶液表面性质和聚集态等方面表现出独特的 性质。而且在很多方面已经显示出实际或潜在的应用价值，因此与酞菁染料、茈酰胺染料 和偶氮染料一起被认为是当今比较重要的四类功能性染料。比如它具有良好的光电功能性 质，因此在静电复印，光伏特电池，光记录和非线性光学等方面得到应用。诸多的报导可 见1) K. Y. Law, Squraine Chemistry: Solution Electrochemistry and Its Use in Assessing the Relative Photosensitivity of Squaraines in Bilayer Xerographic Device Journal of Imagine Science 34,2,31-37， 1990影像科学杂志1990年34巻2期31-37页；2)Kock-Yee Law, Organic Photoconductive Materials:Recent Trends and Developments, Chemistry Reviews, 93,449-464,1993化学综述1993年93巻449-464页；3) Gary W. Scott, Kim Tran, Squaraine Photophysics in Polymer Films, J. Phys. Chem. 98， 11563-11569， 1994物理化学杂志1994年 98巻11563-11569页。然而将方酸染料直接用于弓I发聚合却很难实现。鉴于方酸染料具有分子内电荷转移络 合物结构，本专利技术提出使用一种合适的电子受体化合物一六芳基双咪唑做活化剂，由六芳基双咪唑和方酸染料组成复合物(SQ-HABI)，它们化学性质具有如下特点，在不受光照 作用下很稳定，而在光照作用下很活泼，受光激发后，发生电子转移反应，引起六芳基双 咪唑分解，产生活泼的自由基碎片，从而很容易引发自由基聚合反应，因此它十分适合于 可见光引发光聚合的用途。但是HABI在255nm 275nm的紫外光区有强烈吸收，在300nm以上的区间吸收微弱， 因此该化合物的分解要求紫外光的照射，如果没有适合的光敏剂它不可能在可见光的照射 下产生自由基而引发单体聚合。而且HABI自由基本身的引发能力较弱，因此需要加入好 的氢给体或高效的链转移剂作为共引发剂来加速聚合反应的进行。
技术实现思路
本专利技术提出的方酸一六芳基双咪唑复合物，其化学性质的特点是具有形成双分 子复合物的结构。这使得方酸染料一六芳基双咪唑发生光诱导电子转移过程主要通过分子 内的途径进行。对于聚合反应系统来讲， 一般粘度较高，分子扩散受阻，不利于双分子敏 化反应，但由方酸染料一六芳基双咪唑组成的复合体系，由于形成复合物，能有效地克服 分子扩散受阻对反应的限制，保证了光引发反应顺利进行，因此具有快速反应的特征，使 得自由基生成反应效率高，不易受到外界杂质的影响。十分适合粘稠体系的光引发聚合。本专利技术提出的方酸染料-六芳基双咪唑复合物(SQ/HABI)，其化学性质的又一特征是 具有光漂白作用。也就是方酸染料在光化学反应过程中会被氧化为无色体，从而解决了方 酸染料因摩尔消光系数较大(-105mol-l丄xm-l)而造成的阻光问题，使得光引发反应得以 在较深层内发生，从而有利于提高光聚合进展速度。因此它十分适合于流动性差的固体或 半固体光聚合的用途。本专利技术的新型可见光光敏聚合引发剂，由方酸(SQ)和六芳基双咪唑(HABI)及链转移 剂组成，它们通过相互作用形成复合物。它们的光谱响应范围，光化学特性，活性自由基 生成效率，溶解性能均和它们的结构与组成相关。具体的，适合于组成本专利技术可见光敏引发体系的方酸染料和六芳基双咪唑化合物及其 组成如下(1)方酸染料表中Ru H、烷基、芳基，R2: H、卣素、垸基、垸氧基、烷氨基、芳基， 举例lax指Ri-Me、 R2-H代号<formula>formula see original document page 7</formula>5l max (nm)(2)六芳基双咪唑Ar.Ar为苯基或取代的苯基(3)链转移剂，其为X—H构型。 <formula>formula see original document page 7</formula>其中X是RNH， RiR2N， ArNH， AnAr2N， RS， ArS;其中的R， R!, 112为4~16个碳的垸烃，Ar为具有各种取代基的芳环化合物在光聚合反应的物料组成中，方酸染料(SQ)、六芳基双咪唑(HABI)和链转移剂的 用量起着重要作用，方酸染料有很高的摩尔消光系数(~105mor、L.cm")，用量过高，会因 阻光产生的负效应，使聚合反应速度下降，而用量过低，又因染料很快消耗使反应转化率 低，方酸染料用量一般为聚合体系总量的0.5-4%(重量百分数)。六芳基双咪唑是产生引发活 性自由基碎片的组份，它的用量为方酸染料的1 10倍。链转移剂是使活性自由基有效进行 引发的组分，它的用量为方酸染料的1 10倍。本专利技术提出的方酸染料-六芳基双咪唑复合物(SQ-HABI)适用于可见光敏引发自由基聚 合反应，可用于不同烯类单体，如丙烯酸酯类，丙烯酰胺类，丙烯腈，苯乙烯、乙酸乙烯 酯，乙烯基吡咯酮等的光聚合，也适用于烯类预聚体，如环氧丙烯酸酯，聚酯类丙烯酸酯， 聚氨酯丙烯酸酯，不饱合聚酯等与多官能团丙烯酸酯类的光交联、光固化。应用本专利技术的方酸染料一六芳基双咪唑复合物进行聚合反应，可以乳液聚合，微乳液 聚合，溶液聚合以及粘稠体系的方式进行。聚合时，可以采用氙灯，白炽灯，碘钨灯等不 同可见光光源，也可以采用氩离子激光，氦-氖激光半导体激光等激光光源。由方酸染料一六芳基双咪唑组成的复合物，可以作为烯类单体可见光聚合的引发剂， 而更多的是用于光固化涂层材料、光刻材料、光成像材料、全息记录材料，光学材料以及 三维造型材料光固化时的引发剂。具体的，方酸染料一六芳基双咪唑复合物的制备方法如下。 (1)方酸染料的合成一般由1摩尔方酸与2摩尔相应的亲核性芳环化合物进行縮合反应制备，产物为1,3双取代方酸衍生物，根据方酸及其衍生物的类型不同，合成路线分酸法和酯法二种，本专利技术采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方酸染料／六芳基双咪唑复合物的用途，其特征在于方酸染料／六芳基双咪唑复合物可以烯类单体可见光光聚合的引发剂或者作为光固化材料可见光光固化的引发剂。方酸染料用量为光反应体系的０．００１～１ｗｔ％，复合物是由方酸染料和六芳基双咪唑以六芳基双咪唑的重量为方酸染料重量的１～１０倍，在有机物中通过静电作用形成的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戈国平，
申请(专利权)人：池州群兴化工有限公司，
类型：发明
国别省市：34[]
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