本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)，具體涉及一種新型可聚合的高折射單體及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)樹(shù)脂由于其質(zhì)輕、抗沖擊、易加工成型、可染色及優(yōu)異的光學(xué)性能，越來(lái)越受到人們的青睞，正逐步取代無(wú)機(jī)光學(xué)材料，在光盤(pán)、光纖、建材、樹(shù)脂鏡片、精密透鏡等方面得到廣泛的應(yīng)用。與光學(xué)玻璃相比，光學(xué)樹(shù)脂存在品種少，折射率變化范圍小等缺點(diǎn)。目前市場(chǎng)上廣泛使用的光學(xué)材料主要還是低折射結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯類單體，其黏度大，折射率低，綜合性能不太理想，限制了材料的應(yīng)用范圍。cn113461658a報(bào)道了一種包括高折射丙烯酸酯單體和高折射硫醇單體的樹(shù)脂，雖然得到的光學(xué)樹(shù)脂具有較高的折射率，但由于其依然采用傳統(tǒng)的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的單體，其折射率、耐高溫性能、溶解性等均會(huì)受到一定程度的影響；其阿貝數(shù)也比較低，在20左右。cn105777596a報(bào)道了一種聚氨酯型高折射含硫單體，雖然其折射率在1.66以上，但其透明度較低，不足90％，材料硬度低、耐高溫性能差。研究發(fā)現(xiàn)，提高材料折射率的方法不僅在分子結(jié)構(gòu)中引入硫、硒等原子，雜環(huán)結(jié)構(gòu)也可以有效提高。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的局限性，本發(fā)明在分子結(jié)構(gòu)上引入噁唑酮基團(tuán)，在提高材料折射率的同時(shí)使單體呈液態(tài)，可以在聚合過(guò)程中避免溶劑的使用，對(duì)環(huán)境友好且生產(chǎn)成本低，可很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)丙烯酸酯類單體的缺陷，使其在電子封裝膠、光學(xué)器件等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足：提供了一種新型可聚合的高折射單體及其制備方法。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種新型可聚合的高折射單體，結(jié)構(gòu)式如下：

3、

4、r1選自、x選自氧或硫。

5、所述的單體的制備方法，所述方法包括如下步驟：

6、(1)r1取代基兩端與氫相連的硫酚化合物與反應(yīng)，形成

7、

8、(2)步驟1化合物與反應(yīng)，得到化合物

9、(3)步驟2產(chǎn)物與三氟甲基磺酸三甲基硅酯反應(yīng)，得到所述單體

10、

11、具體反應(yīng)式如下：

12、

13、優(yōu)選的，所述步驟1硫酚化合物與摩爾比為1:2-10，反應(yīng)溫度為：15-40℃。

14、優(yōu)選的，所述步驟2的步驟1產(chǎn)物與摩爾比為1：15-20，反應(yīng)溫度為：15-40℃。

15、優(yōu)選的，所述步驟3的步驟2產(chǎn)物與三氟甲基磺酸三甲基硅酯摩爾比為1：4-10，反應(yīng)溫度為：-10-0℃。

16、優(yōu)選的，所述的單體在電子封裝膠、光學(xué)器件上的應(yīng)用。

17、優(yōu)選的，所述的單體在光學(xué)樹(shù)脂上的應(yīng)用。

18、本發(fā)明的高折射單體具體結(jié)構(gòu)列舉如下：

19、

20、本發(fā)明的有益效果是，從現(xiàn)有技術(shù)看，報(bào)道的高折射材料存在以下缺點(diǎn)：依然是在傳統(tǒng)的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修飾改善，實(shí)際折射率并未得到大的提高，即使提高了折射率但也降低了其它性能，如色散高、材料更脆；此外，這類單體多數(shù)是固體，使用時(shí)需要溶劑溶解。而惡唑酮是一類黏度低、折射率高的材料，可有效降低單體整個(gè)結(jié)構(gòu)的黏度，減少聚合時(shí)溶劑的使用，所述化合物的折射率性能均使用阿貝折射儀表征。研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酸酯甲酯的折射率是1.435，5-甲基-3-乙烯基惡唑烷-2-酮的折射率是1.484，惡唑酮結(jié)構(gòu)的折射率更高。從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，本發(fā)明以惡唑酮為基本基團(tuán)，與一系列含氧、硫等高折射的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，在提高材料折射率的同時(shí)又保證單體呈無(wú)色液態(tài)，聚合過(guò)程中可以做到易溶解、全固含、無(wú)污染；結(jié)構(gòu)中含有剛性的惡唑酮雜環(huán)、苯環(huán)但非共軛，硫含量高，在降低材料色散的同時(shí)又賦予了一定的物理性能。

技術(shù)特征：

1.一種新型可聚合的高折射單體，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下：

2.如權(quán)利要求1所述的單體的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟1硫酚化合物與摩爾比為1:2-10，反應(yīng)溫度為：15-40℃。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2的步驟1產(chǎn)物與摩爾比為1：15-20，反應(yīng)溫度為：15-40℃。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3的步驟2產(chǎn)物與三氟甲基磺酸三甲基硅酯摩爾比為1：4-10，反應(yīng)溫度為：-10-0℃。

6.如權(quán)利要求1所述的單體在電子封裝膠、光學(xué)器件上的應(yīng)用。

7.如權(quán)利要求1所述的單體在光學(xué)樹(shù)脂上的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型可聚合的高折射單體及其制備方法，單體設(shè)計(jì)中以低黏度的乙烯基噁唑酮為基本結(jié)構(gòu)與各高折射率官能團(tuán)組合，使單體呈現(xiàn)液態(tài)，方便后續(xù)的聚合操作；以乙烯基為可光聚合活性基團(tuán)，可以采用自由基或陽(yáng)離子聚合。整個(gè)分子中噁唑酮和苯環(huán)均為剛性基團(tuán)，聚合后的材料有極好的耐熱性能，可以應(yīng)用于光刻膠、全息存儲(chǔ)、電子封裝材料等需要高折射率的領(lǐng)域的特殊材料中。

技術(shù)研發(fā)人員：聶俊,馬樂(lè),朱曉群,陳文杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇集萃光敏電子材料研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2