【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光敏涂料用引发剂，具体涉及一种遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，属于光引发剂。
技术介绍
1、紫外光固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理技术，它是指在特殊配方的体系(通常称为光固化体系)中加入光引发剂(或称为光敏剂)，通过引发剂吸收紫外光光固化设备中产生的高强度紫外光，产生活性自由基或阳离子，从而引发聚合、交联和接枝等反应，使其在一定时间内由液体转化为固态的技术。α-羟基酮光引发剂是目前应用最广泛的一类光引发剂，这类光引发剂在汞灯体系下的光引发效率高、在涂料中稳定性高，且在光分解时不会产生比较容易黄变的取代苄基结构，因此也有比较良好的耐黄变性。但这类引发剂的缺点也同样非常明显，即存在比较明显的分子迁移性，且在光分解时会产生苯甲醛小分子，这种小分子的气味比较明显，从而导致漆膜在无法百分之百光固化时会残留比较明显的不愉悦气味。因此，研究人员就针对以上缺点对α-羟基酮光引发剂进行一系列改性工作，其中最主要的两种方法是大分子化和在分子结构中引入可聚合基团，从而减少引发剂的残留。这里主要讨论大分子化，大分子化通常可以减少光引发剂的迁移挥发，但其存在的主要问题是大分子的分子运动较慢，在引发聚合的过程中引发剂光解产生的自由基无法及时与涂料中的双键进行自由基聚合，因此如何改善这个问题就成了研究人员重点关注的内容。
2、本专利技术通过创造性的设计方案，合成了一种遥臂结构大分子复合光引发剂，从而创造性地得到一种可以同时满足光引发剂引发效率高且固化后漆膜气味低的要求，综合性能比较优异。
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种遥臂结构大分子复合光引发剂，本专利技术通过大量实验筛选，首先选择二羟甲基羧酸与α-羟基酮光引发剂进行酯化反应得到含两个有效羟基的中间体i，将中间体i和三丙二醇按不同比例与二异氰酸酯反应得到长链的端羟基中间体ii，然后将聚丙二醇与多异氰酸酯反应得到端异氰酸酯中间体iii，最后通过中间体ii和中间体iii进行一步反应，得到一个最终成品。本专利技术通过大量实验筛选得到最佳的原料组成、配比和工艺合成步骤，制备得到的遥臂结构大分子复合光引发剂由于在单个大分子上具有多个长链的遥臂结构，在不需要进行分子迁移的情况下就可以使引发剂均匀分散于涂料体系中，从而避免大分子光引发剂反应活性偏低的问题，同时还能兼顾净味的目的，综合性能比较优异。
2、技术方案，为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、(1)首先选择12-25质量份的二羟甲基羧酸、15-30质量份的α-羟基酮光引发剂和2质量份的溶剂甲苯在一定反应条件a下反应得到含两个有效羟基的中间体i；
5、(2)将中间体i、0-20质量份的三丙二醇和12-35质量份的二异氰酸酯在一定反应条件b下反应得到端羟基中间体ii；
6、(3)将5-10质量份的聚丙二醇和8-25质量份的多异氰酸酯在一定反应条件c下反应得到含有四个端异氰酸酯基团的中间体iii；
7、(4)将中间体iii和中间体ii在一定反应条件d下反应得到最终的引发剂成品。
8、步骤(1)中所用二羟甲基羧酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸其中之一或它们的任意组合。
9、步骤(1)中所用α-羟基酮光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮其中之一或它们的任意组合。
10、步骤(1)中所用的一定反应条件a为将二羟甲基羧酸、α-羟基酮光引发剂、溶剂甲苯和0.5质量份催化剂单丁基氧化锡一次性投入四口烧瓶中，缓慢升温至100-200℃，分水反应5-15小时，当酸值低于1mgkoh/g后反应结束。
11、步骤(2)中所用二异氰酸酯为1,5-戊二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯其中之一或它们的任意组合。
12、步骤(2)中所用的一定反应条件b为将中间体i、三丙二醇和二异氰酸酯一次性投入至四口烧瓶中，再投入0.1质量份的催化剂有机铋，缓慢升温至50-100℃，保温1-5小时，当异氰酸酯含量趋于平稳后结束反应。
13、步骤(3)中所用的聚丙二醇为200分子量聚丙二醇、400分子量聚丙二醇、600分子量聚丙二醇、800分子量聚丙二醇、1000分子量聚丙二醇其中之一或它们的任意组合。
14、步骤(3)中所用多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体其中之一或它们的任意组合。
15、步骤(3)中所用的一定反应条件c为将聚丙二醇缓慢滴加至加了0.1质量份催化剂有机铋的多异氰酸酯中，控制滴加温度为65℃，待滴加结束后继续升温至70-100℃，继续保温1-5小时，待异氰酸酯含量趋于平稳后结束反应。
16、步骤(4)中所用的一定反应条件d为将中间体iii缓慢滴加至加了0.1质量份催化剂有机铋的中间体ii中，控制滴加温度为70℃，待滴加结束后在70-100℃继续保温1-5小时，待异氰酸酯含量低于0.1％时结束反应。
17、本专利技术的重点在于通过结构设计，选用合适结构的二羟甲基羧酸和α-羟基酮光引发剂先合成含两个有效羟基的中间体，并将其用于合成一个长链分子且含有多个光引发剂侧基，通过引入不同种类的光引发剂达到引发剂复合的效果，以保证大分子引发剂的引发效果，最后需要将该长链通过带多个活性末端的中间体最终反应形成含有多个遥臂结构的大分子复合型大分子光引发剂，同时这种遥臂结构在引发光聚合时可以形成交联网络密度更高的漆膜体系，因此在漆膜最终性能方面也更有优势。
18、有益效果：本专利技术通过大量实验筛选，通过大量实验筛选，首先选择二羟甲基羧酸与α-羟基酮光引发剂进行酯化反应得到含两个有效羟基的中间体i，将中间体i和三丙二醇按不同比例与二异氰酸酯反应得到长链的端羟基中间体ii，然后将聚丙二醇与多异氰酸酯反应得到端异氰酸酯中间体iii，最后通过中间体ii和中间体iii进行一步反应，得到一个最终成品。本专利技术通过大量实验筛选得到最佳的原料组成、配比和工艺合成步骤，制备得到的遥臂结构大分子复合光引发剂由于在单个大分子上具有多个长链的遥臂结构，在不需要进行分子迁移的情况下就可以使引发剂均匀分散于涂料体系中，从而避免大分子光引发剂反应活性偏低的问题，同时还能兼顾净味的目的，综合性能比较优异，可解决现有技术的缺点。
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1.一种遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用二羟甲基羧酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸其中之一或它们的任意组合。
3.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用α-羟基酮光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮其中之一或它们的任意组合。
4.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用的一定反应条件a为将二羟甲基羧酸、α-羟基酮光引发剂、溶剂甲苯和0.5质量份催化剂单丁基氧化锡一次性投入四口烧瓶中，缓慢升温至100-200℃，分水反应5-15小时，当酸值低于1mgKOH/g后反应结束。
5.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用二异氰酸酯为1,5-戊二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯其中之
6.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用的一定反应条件b为将中间体I、三丙二醇和二异氰酸酯一次性投入至四口烧瓶中，再投入0.1质量份的催化剂有机铋，缓慢升温至50-100℃，保温1-5小时，当异氰酸酯含量趋于平稳后结束反应。
7.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用的聚丙二醇为200分子量聚丙二醇、400分子量聚丙二醇、600分子量聚丙二醇、800分子量聚丙二醇、1000分子量聚丙二醇其中之一或它们的任意组合。
8.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体其中之一或它们的任意组合。
9.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用的一定反应条件c为将聚丙二醇缓慢滴加至加了0.1质量份催化剂有机铋的多异氰酸酯中，控制滴加温度为65℃，待滴加结束后继续升温至70-100℃，继续保温1-5小时，待异氰酸酯含量趋于平稳后结束反应。
10.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所用的一定反应条件d为将中间体III缓慢滴加至加了0.1质量份催化剂有机铋的中间体II中，控制滴加温度为70℃，待滴加结束后在70-100℃继续保温1-5小时，待异氰酸酯含量低于0.1％时结束反应。
...【技术特征摘要】
1.一种遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用二羟甲基羧酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸其中之一或它们的任意组合。
3.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用α-羟基酮光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮其中之一或它们的任意组合。
4.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用的一定反应条件a为将二羟甲基羧酸、α-羟基酮光引发剂、溶剂甲苯和0.5质量份催化剂单丁基氧化锡一次性投入四口烧瓶中，缓慢升温至100-200℃，分水反应5-15小时，当酸值低于1mgkoh/g后反应结束。
5.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用二异氰酸酯为1,5-戊二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯其中之一或它们的任意组合。
6.根据权利要求1所述的遥臂结构大分子复合光引发剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用的一定反应条件b为将中间体i、三丙二醇和二异氰酸酯一次性投入至四口烧...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠正权，蒋乙锋，
申请(专利权)人：江苏三木化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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