一類含硅氧鏈三芳基硫鎓鹽及其在光固化環(huán)氧樹脂中應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領域,特別涉及一類含娃氧鏈的H芳基硫鐵鹽及其在光固 化環(huán)氧有機娃樹脂中的應用。。
【背景技術】
[0002] 有機娃樹脂因具有優(yōu)異的材料性能,近年來在L邸封裝材料上得到了廣泛的應 用。Si-O鍵具有較高的離子性,因此有機娃氧焼具有無機物的特性和有機物的功能;耐熱 性好、耐低溫好,耐候性好(包括耐濕性和耐紫外老化性)、透過率高等優(yōu)點。近年來對有 機娃氧焼的改性比較常見,其中之一就是環(huán)氧改性的有機娃。送是因為環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異 的化學和物理性能,主要表現(xiàn)在;環(huán)氧樹脂與很多材料的粘結性較高、較低的收縮率、穩(wěn)定 性好、電絕緣性能優(yōu)異、機械強度高、加工性好、耐熱性好和成本低廉等優(yōu)點。廣泛應用于涂 料、膠黏劑、光學材料、電子封裝等諸多領域。
[0003] 最常見的環(huán)氧有機娃氧焼是含氨娃氧焼與含雙鍵的環(huán)氧化合物進行反應,得到 的環(huán)氧有機娃單體或有機娃環(huán)氧預聚體。該類物質不僅可W進行熱固化還可W進行陽離 子型光固化。J.V.Crivello等人[J.V.CrivelloandDaoshenBi.Journalof化Iymer Science:PartA:PolymerQiemistry, 1993, 31, 3121-3132]報道了含烷氧基娃氧焼與 環(huán)氧單體娃氨加成,得到含烷氧基官能團的環(huán)氧有機娃單體,與賄鐵鹽在紫外光照射下, 生成的強酸不但使環(huán)氧開環(huán)聚合,而且使烷氧基發(fā)生縮合,在聚合物和填料的禪合劑方面 有潛在的應用;RicardoAcostaOrtiz等人[RicardoAcostaOrtiz,Ma;r6adeLourdes Guill細Cisneros,GracielaAriasGarcl^a.Polymer, 2005, 46: 10663 - 10671]將含有 予離基團、環(huán)氧基團與1,1,3, 3-四甲基二娃氧焼進行娃氨加成,得到予離類的環(huán)氧有機娃 單體,,同日寸[Ric曰rdoAcost曰Ortiz,MarcoSangermano,Robert曰Bongiovanni,AidaE. GarciaValdez,LydiaBerlangaDuarte,IvonPatriciaSaucedo,AldoPriola.Progress in化ganicCoatings, 2006, 57: 159 - 164]合成了含丙帰酸醋和環(huán)氧的混雜有機娃單體, 并研究了賄鐵鹽作為陽離子和自由基雙重光引發(fā)劑的光聚合。
[0004] 決定環(huán)氧有機娃氧預聚體的光固化速度的關鍵因素是陽離子型光敏引發(fā)劑,已 應用的陽離子聚合光引發(fā)劑主要有芳香重氮鹽、二芳基賄鐵鹽、H芳基硫鐵鹽(JamesV, Crivello.Polym.Sci.A:Polym.Chem.,1999, 37(23): 4241- 4254)、磯鐵鹽和芳基茂鐵 鹽化合物燈homasP.G.etal.Inorg.Chem.,1980, 19:3007-3010)等。
[0005] 隨著有機娃樹脂的廣泛應用,為了改善光敏引發(fā)劑在有機娃樹脂中的相溶性,近 年來,研究合成了多種有機娃改性的光引發(fā)劑,并賦予了送些引發(fā)劑新的功能。王營等人將 聚娃氧焼引入自由基光引發(fā)劑中合成了一類新型的含娃大分子光引發(fā)劑[王營,信息記錄 材料,2008年,第9卷,第1期]。王生杰等合成了樹狀娃基大分子光引發(fā)劑[王生杰等,高分 子學報,2006, 5,(707-711)]。NanZhang,FangSun等人利用4-居基二苯甲麗為光引發(fā)劑 基礎合成了幾類有機娃大分子光引發(fā)劑,并對其梯度聚合進行了研究,[J.Mater.化em., 2011,21(43),17290-17296.J.Mater.Chem.,2012, 22(18),9166-9172.]。
[0006] 上述研究報道均是關于自由基型光引發(fā)劑的有機娃改性,此類引發(fā)劑不能引發(fā)環(huán) 氧有機娃類物質進行光固化。而關于有機娃改性的陽離子型光引發(fā)劑的報道較少,目前用 于環(huán)氧有機娃固化的引發(fā)劑均為沒有有機娃鏈的鐵鹽型引發(fā)劑,送些引發(fā)劑在環(huán)氧有機娃 體系中具有不相溶性,使得環(huán)氧有機娃體系在光固化和光聚合應用中普遍存在光固化速度 慢的缺點。
【發(fā)明內容】
[0007] 明的目的在于克服現(xiàn)有陽離子型光引發(fā)劑在陽離子型有機娃環(huán)氧體系相溶性不 好的缺陷,提供一種引發(fā)劑溶解性好的可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃固化體系,同時在體 系中加入帶有巧哇基團的有機娃化合物,使該體系具有優(yōu)異的光固化速度。
[0008] 本發(fā)明的目的通過W下技術方案實現(xiàn): 一種可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃固化體系,其特征在于:按重量份計包括下述組 成: 可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃預聚體 1-100份 含娃氧鏈的H芳基硫鐵鹽 0. 5-5份 巧哇增感劑 0. 5-5份 其它添加劑 0-10份 其中所述含娃氧鏈的H芳基硫鐵鹽具有如下結構通式:
其中,Ri、Rz為H、邸3、C化、n-CsHy、i-C化、n-QHs、s-QHs、t-QHs、i-C化或CeHs;n> 1,m> 0。
[0009] 其中所述的巧哇增感劑具有如下結構通式:
其中m> 1,n> 0。
[0010] 所述可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃預聚體的結構式為:
其中n> 1 所述添加劑包括溶劑、白色顏料、填料、消泡劑、流平劑、分散劑中的一種或幾種。
[0011] 所述可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃固化體系的制備方法包含W下步驟:將含娃氧 鏈的H芳基硫鐵鹽加入到容器中,然后加入環(huán)氧有機娃預聚體,并不斷攬拌使其混合均勻, 得到均相透明的可陽離子光固化環(huán)氧有機娃固化體系。
[0012] 所述可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃固化體系的固化方法:將待固化材料涂抹在基 材上,然后在自然光或一定照度的固化燈下福射固化,照射一段時間后即可得到固化樹脂。
[0013] 所述固化燈包括低壓隸燈、中壓隸燈、高壓隸燈、債燈、銅燈、因素燈、鶴因燈或激 光。
[0014] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有W下的優(yōu)點和效果: 本發(fā)明所述的可陽離子光固化的環(huán)氧有機娃固化體系中所用引發(fā)劑為含娃氧鏈的H芳基硫鐵鹽,其在環(huán)氧有機娃預聚體中具有相溶性;本發(fā)明涉及的可陽離子光固化的環(huán)氧 有機娃固化體系中包含帶有巧哇基團的增感劑,與含娃氧鏈的H芳基硫鐵鹽協(xié)同作用,使 光固化速率提高。
【附圖說明】
[0015] 圖1. (3, 5-二甲基-4-帰丙氧基苯基)二苯基硫鹽的紅外光譜。
[0016] 圖2. (3, 5-二甲基-4-帰丙氧基苯基)二苯基硫鹽的核磁共振氨譜。
[0017] 圖3. TPS-SiO-I的紅外光譜。
[0018] 圖4. TPS-SiO-I的核磁共振氨譜。
[0019] 圖5. TPS-SiO-2的紅外光譜。
[0020] 圖6. TPS-SiO-2的核磁共振氨譜。
[0021] 圖7. TPS-SiO-3的紅外光譜。
[0022] 圖8. TPS-SiO-3的核磁共振氨譜。
[0023]圖 9.TPS-SiO-I、TPS-SiO-2、TPS-SiO-3 的紫外-可見吸收光譜。
[0024] 圖10.不同種類光引發(fā)劑在固定增感劑含量為3%時引發(fā)化-SiO聚合的感光特性 曲線。
[00巧]圖11.不同濃度的TPS-SiO-3類光引發(fā)劑在3%的化-Cz-Si的存在下對化-SiO的聚合的感光特性曲線 圖12.不同濃度的增感劑化-Cz-Si在固定TPS-SiO-3的含量為3%時引發(fā)化-SiO聚 合的感光特性曲線
【具體實施方式】
[0026]W下W具體實例作為對本發(fā)明的進一步說明,但不應W此限制本發(fā)明的保護范 圍。
[0027] 實施例1 ;陽離子光引發(fā)劑TPS-SiO-I的合成 第一步:1-(3, 5-二甲基-4-帰丙氧基)苯基二苯基硫六氣磯酸鹽的制備
稱取1-化5-二甲基-4-居基)苯基二苯基硫六氣磯酸鹽9.Og化02mol)加入100血H口燒瓶中,加入20血THF溶解后,加入4.Ig化03mol)K2C〇3攬拌半小時。加入3.2g (0. 03mol) 3-漠丙帰,控制溫度為45°C,通過TLC點板監(jiān)測反應。反應完畢后,減壓抽濾除去 固體,減壓蒸傭除去THF,得到淡黃色固體。將粗產(chǎn)品溶于二氯甲焼,用水洗數(shù)次,將有機層 轉移至錐形瓶中,