【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类新型双取代氧/硫杂蒽酮类高效可见光引发剂的制备方法及其在丙烯酸酯类光聚合体系应用，属于自由基光引发剂领域。
技术介绍
1、光固化技术是一种绿色环保技术,被广泛应用于涂料、油墨、电子通讯、光刻胶、牙科材料以及3d打印等领域。由于可见光固化技术以及可见光led光源具有光源稳定、环保和安全等优点，开发新型可见光引发剂具有重要意义。作为可见光固化体系重要组分，可见光引发剂对光固化材料的固化速率以及固化程度有重大影响。
2、氧/硫杂蒽酮是一种较为常见的含羰基类的光引发剂，由于具有较低的三线态能量和较高的量子产率，其主吸收波长在370-385 nm区域，其边缘可延伸至420 nm附近。因此很容易通过吸收光谱的调控来匹配光源的发射光谱，具有巨大的开发应用潜力。氧/硫杂蒽酮属于典型的抽氢型(type ii)光引发剂，通常需要外加叔胺、硫醇等供氢体，由于小分子的叔胺迁移能力较强，容易产生气味或毒性等问题。为了解决这类问题，通常将醚键、硫醚键引入到氧/硫杂蒽酮骨架分子中，形成光敏剂与供氢体集中于一体的多功能性单组份氧/硫杂蒽酮类可见光引发剂。这类光引发剂不仅具有高效的可见光引发效果，且其在聚合物薄膜中稳定性较强。因此，作为一类高效的光引发剂，氧/硫杂蒽酮衍生物被广泛应用于自由基和阳离子光聚合技术。
技术实现思路
1、本专利技术将以二取代氧/硫杂环蒽酮为基本共轭骨架结构，结合功能性酰基官能团结合，设计出一类新型二取代氧/硫杂环蒽酮类可见光引发剂，这类可见光引发剂在紫外-可见
2、本专利技术的目的通过下述方案实现：
3、新型双取代氧/硫杂环蒽酮类高效可见光引发剂的制备方法，以2，4-二取代氧/硫杂环蒽酮化合物和酰氯化合物为原料，采用下式所示的合成路线合成。
4、
5、所述制备方法包括如下步骤：
6、在惰性气体保护下，将2，4-二取代氧/硫杂环蒽酮化合物溶解在有机溶剂中，加入过量的碱，冰水浴下缓慢滴加过量酰氯化合物的有机溶液，室温下反应，tlc检测反应完全。停止反应。抽滤，浓缩滤液，纯化后得到新型双取代杂环蒽酮类高效可见光引发剂。
7、所述的2，4-二取代氧/硫杂环蒽酮化合物包括但不局限于：
8、。
9、其中r1和r2为氧或硫；
10、所述的磺酰氯化合物为：r3cocl，r3包括但不局限于如下所示基团中的一种：；
11、其中r4为氧或硫；r5为氮或磷；r6为甲基或乙基。
12、所述的溶剂包括但不局限于乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、n, n-二甲基甲酰胺或n, n-二甲基乙酰胺；碱包括但不局限于氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、吡啶(pyridine)、三乙胺((c2h5)3n)、哌啶(piperidine)或四氢吡咯(pyrrolidine)。
13、所述的制备方法中，各步骤的反应均在室温下进行。
14、采用上述方法制备得到的一类新型双取代氧/硫杂环蒽酮类高效可见光引发剂，具体结构式如下：
15、
16、其中：
17、r1和r2为氧或硫；
18、r3包括但不局限于如下所示基团中的一种：；
19、r4为氧或硫；
20、r5为氮或磷；
21、r6为甲基或乙基。
22、在一些优选的实施例中，所述光引发剂的结构选自、、、、、或中的任意一种。
23、所述的新型双取代氧/硫杂环蒽酮类高效可见光引发剂可应用于引发固化预聚物含丙烯酸酯类自由基光聚合体系。所述的预聚物含丙烯酸酯类聚合体系包括丙烯酸酯类hdda、tpgda、dpgda、npgda、tegda、pdda体系中的任意一种。
24、这类新型双取代氧/硫杂环蒽酮类高效可见光引发剂不仅在有机溶剂和树脂中表现出更好的溶解度，而且在光固化体系中表现出更高的聚合效率，从而拓宽了其在自由基光固化体系中的应用范围。
25、本专利技术的优点和有益效果为：
26、光引发效率高。光聚合动力学研究表明本专利技术的新型双取代氧/硫杂环蒽酮类高效可见光引发剂在紫外led灯光照射下可高效引发自由基单体聚合。所述可见光引发剂对所述含丙烯酸酯类聚合体系的引发转化效率为65%以上，进一步优选为75%以上，进一步优选为80%以上，进一步优选为90%以上，进一步优选为95%以上。
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1.一种所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的2，4-二取代氧/硫杂环蒽酮化合物包括以下化合物：
3.根据权利要求2所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的酰氯化合物为R3C(O)Cl，R3包括如下所示基团中的一种：；R4为氧或硫；R5为氮或磷；R6为甲基或乙基。
4.根据权利要求3所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、N, N-二甲基甲酰胺或N, N-二甲基乙酰胺中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的碱包括但不局限于氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺、哌啶或四氢吡咯。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可见光引发剂的制备方法制备得到的光引发剂，其特征在于，所述可见光引发剂以氧/硫杂蒽酮为主要骨架，结构式如下：
7.根据权利要求6所述的可见光引发剂，其特征在于：所述光引发剂的结构选自、、、、、或中的任意一种
8.权利要求1-5任一项所述方法制备的可见光引发剂或权利要求6或7所述的可见光引发剂作为光产酸剂分子应用于预聚物含丙烯酸酯类自由基光聚合体系的光引发剂。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的预聚物含丙烯酸酯类聚合体系包括丙烯酸酯类HDDA、TPGDA、DPGDA、NPGDA、TEGDA、PDDA体系中的任意一种。
...【技术特征摘要】
1.一种所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的2，4-二取代氧/硫杂环蒽酮化合物包括以下化合物：
3.根据权利要求2所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的酰氯化合物为r3c(o)cl，r3包括如下所示基团中的一种：；r4为氧或硫；r5为氮或磷；r6为甲基或乙基。
4.根据权利要求3所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、n, n-二甲基甲酰胺或n, n-二甲基乙酰胺中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的可见光引发剂的制备方法，其特征在于，所述的碱包括但不局...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔，池汝安，李少平，贺兆波，崔会东，周钢翔，粟鹏，胡聪，周悦尔，李欣，艾琼，沙傲阳，
申请(专利权)人：湖北三峡实验室，
类型：发明
国别省市：
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