【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及引发剂，尤其涉及一种可聚合水性光引发剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、高分子材料已经渗透到人类生活中的方方面面，高分子材料又称之为聚合物材料，是由无数个小分子化合物通过化学键进而形成的大分子化合物。在日常的生产生活中常见的高分子材料主要有合成橡胶、合成纤维、合成塑料等，这些高分子材料在日常生活中得到了广泛应用，例如服装业、日用品、以及各种工业材料中，满足了各行业对高分子材料的需求。此外，高分子材料可用于纳米高分子材料复合应用、生物可降解高分子材料、高分子材料功能化，以及航空航天领域。在日常生活中的高分子产品中，人工合成居多，以可聚合的小分子为前体，加入适当的引发剂形成高分子材料。在此过程中，化学原料及溶剂的残留对人类及环境带来了不利的影响。比如涂料、电子产品、油墨印刷、食品包装等产品是人们日常生活的必需品，如果有化学有害物的残留或迁移，严重危害人类健康和区域生态环境安全。
2、光固化(光聚合)技术作为一种新型的材料的表面处理技术，是指单体或低聚物在可见光/紫外光照射作用下可以进行聚合、交联反应后实现固化的过程。光固化体系主要由光活性单体、光活性低聚物、光引发剂和助剂四部分组成。当光照射光固化体系时，将激发分解体系中的光引发剂，生成活性游离基，撞击体系中的双键并反应形成增长链，这一反应继续延伸，使光活性单体和低聚物中的双键打开，交联形成光固化产品。因此，光引发剂在光固化中起着重要的作用。
3、传统光引发剂为小分子光引发剂，其存在易迁移污染产品，易挥发污染环境，有害物质残留危害人类健康的问题
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可聚合水性光引发剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的可聚合水性光引发剂与玻璃的附着力大。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种可聚合水性光引发剂，具有式y所示的结构：
4、
5、式y中r为烷基链cxh2x+1，其中x为0～20的整数；
6、n为0～20的整数；
7、r1、r2和r3独立地为苄基、取代苄基，烷基、卤素取代的烷基或卤素取代的芳基；
8、x-为氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、六氟磷酸根或硝酸根。
9、优选地，所述的可聚合水性光引发剂具有y1～12任一所示的结构：
10、
11、
12、本专利技术还提供了上述技术方案所述的可聚合水性光引发剂的制备方法，包括以下步骤：
13、将咔唑-1-甲醛、盐酸羟胺、乙酸钠和溶剂混合进行亲核加成反应，得到咔唑甲醛肟；
14、将所述咔唑甲醛肟、苯并噻吩甲酸、二环己基碳二亚胺和有机溶剂混合进行脱水反应，得到中间体化合物；
15、将所述中间体化合物、端位二溴取代的烷烃与有机溶剂混合进行第一取代反应，得到第一取代产物；
16、将所述第一取代产物、无水三氯化铝、对硝基苯酰氯和有机溶剂混合进行傅克酰基化反应，得到傅克酰基化产物；
17、将所述傅克酰基化产物、铁粉、氯化铵水溶液和有机溶剂混合进行还原反应，得到还原产物；
18、将对溴苯酚、丙烯酰氯和有机溶剂混合进行第二取代反应，得到第二取代产物；
19、将所述还原产物、第二取代产物、无水碳酸铯和有机溶剂混合进行第三取代反应，得到第三取代产物；
20、将所述第三取代产物与胺类物质混合进行亲核取代反应，得到亲核取代产物；
21、将所述亲核取代产物与钠盐混合进行离子交换，得到所述可聚合水性光引发剂。
22、优选地，所述咔唑-1-甲醛与盐酸羟胺的摩尔比为1：2。
23、优选地，所述中间体化合物与端位二溴取代的烷烃的摩尔比为4：5。
24、优选地，所述第一取代产物与对硝基苯酰氯的摩尔比为3：5。
25、优选地，所述对溴苯酚与丙烯酰氯的摩尔比为1：1.2。
26、优选地，所述第三取代产物与胺类物质的摩尔比为1：2。
27、优选地，所述还原反应的温度为80～90℃，时间为10～24h。
28、本专利技术还提供了上述技术方案所述的可聚合水性光引发剂在光固化涂料中的应用。
29、本专利技术提供了一种可聚合水性光引发剂，具有式y所示的结构，本专利技术解决目前商业化光引发剂易迁移污染产品，易挥发污染环境，有害物质残留危害人类健康的问题，开发了一种新型的可聚合水性光引发剂，产品环保且在涂装产品中不会发生迁移，原理如下：把含季铵盐的咔唑与肟酯类化合物相结合，既保留了肟酯的活性，同时因季铵盐结构的存在，可在水溶液中很好的分散；把含丙烯酸酯结构单元的三苯胺结构引入到结构式中，调控引发剂的激发波长，同时可自生发生聚合；本专利技术提供的光引发剂既可在水溶液中很好的分散，又可自身发生光聚合，在涂装产品中不会发生迁移。
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1.一种可聚合水性光引发剂，具有式Y所示的结构：
2.根据权利要求1所述的可聚合水性光引发剂，其特征在于，具有Y1～12任一所示的结构：
3.权利要求1或2所述的可聚合水性光引发剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述咔唑-1-甲醛与盐酸羟胺的摩尔比为1：2。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述中间体化合物与端位二溴取代的烷烃的摩尔比为4：5。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一取代产物与对硝基苯酰氯的摩尔比为3：5。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述对溴苯酚与丙烯酰氯的摩尔比为1：1.2。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第三取代产物与胺类物质的摩尔比为1：2。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述还原反应的温度为80～90℃，时间为10～24h。
10.权利要求1或2所述的可聚合水性光引发剂在光固化涂料中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种可聚合水性光引发剂，具有式y所示的结构：
2.根据权利要求1所述的可聚合水性光引发剂，其特征在于，具有y1～12任一所示的结构：
3.权利要求1或2所述的可聚合水性光引发剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述咔唑-1-甲醛与盐酸羟胺的摩尔比为1：2。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述中间体化合物与端位二溴取代的烷烃的摩尔比为4：5。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈绪芹，孟鸿，贺耀武，王丹，李婷婷，
申请(专利权)人：佛山市新量子环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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