亲水光引发剂粉体的制备方法及其亲水光引发剂粉体 |
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| 申请号 | CN202010080263.3 | 申请日 | 2020-02-05 | 公开(公告)号 | CN111333475B | 公开(公告)日 | 2023-03-24 |
| 申请人 | 祁娟; | 发明人 | 祁娟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种亲 水 光引发剂粉体的制备方法及其亲水光引发剂粉体。具体包括以下步骤：将光引发剂粉体加入 真空 反应器中，并经过第一次抽真空处理和 热处理 ；其中，热处理真空反应器至反应 温度 ，得到待反应的真空反应器；将含有氟单质的气体通入待反应的真空反应器中，并调整真空反应器中的温度至反应温度进行反应，得到反应后的真空反应器，打开反应后的真空反应器获得亲水光引发剂粉体。本发明的制备方法，通过引入氟 碳 键，显著提高了光引发剂的亲水性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种亲水光引发剂粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 亲水光引发剂粉体的制备方法及其亲水光引发剂粉体技术领域[0001] 本发明属于引发剂制备技术领域，具体涉及一种亲水光引发剂粉体的制备方法及其亲水光引发剂粉体。 背景技术[0002] 在现代化制造中，涂料工业的地位日趋重要，有数据表明，在发达工业国家，涂料的产值约占化学工业总产值的10％。从军事到民用，均需要涂料的保护或赋予特殊性能。目前市场上最常见的涂料品种包括：溶剂型涂料、光固化涂料、粉末涂料、水性涂料等，由于环保的要求越来越严苛，溶剂型涂料数量正在锐减，而具有环保特性的水性涂料和光固化涂料的用量再迅速膨胀。 [0003] 光固化涂料是一种节能环保型涂料，具有极低甚至零VOC排放、节省能源(耗能仅为粉末涂料的10‑20％)、固化速度快(0.1‑10秒)、固化温度低、生产效率高、生产成本低等优点。光固化涂料的固化原理是通过光引发剂吸收紫外光产生自由基，从而引发低聚物光敏树脂和活性稀释剂分子发生连锁聚合反应从而固化。 [0004] 光固化涂料包括油性体系和水性体系，其中油性体系的光固化涂料同样存在溶剂挥发的问题。水性体系涂料具有环境友好、流动性好、容易调节粘度、不需要活性稀释剂、无VOC及毒性、刺激性低等优势。 [0005] 对于光固化涂料，光引发剂是最关键组分，它对光固化速度起到决定性作用。光引发剂是一种吸收辐射能、激发化学反应，从而产生具有引发聚合能力的活性中间体的物质。光引发剂因吸收辐射能不同可分为紫外光和可见光引发剂；因活性中间体不同可分为自由基型和阳离子型光引发剂；在自由基光引发剂中因作用机理不同又可分为裂解性和夺氢型光引发剂。 [0006] 对于光引发剂的选择要考虑一下因素： [0008] 2.光引发效率高； [0009] 3.在低聚物树脂和活性稀释剂中的相容性要好； [0010] 4.气味小、毒性低； [0011] 5.不迁移、不挥发。 [0012] 水性UV涂料所用的光引发剂分为分散性和水溶性两类。分散性光引发剂均为油溶性，需要借助乳化剂和单体才能分散到水基体系中，他们存在相容性的问题，对涂料的成膜性能和引发性能有很大的影响。为了克服这个问题，有研究在油溶性光引发剂结构中引入阴、阳离子基团或亲水性基团，开发水溶性光引发剂，但这样的结果通常导致光引发剂失效或效率降低。 [0013] 由此，在不降低光引发剂效率的前提下，改善分散性的光引发剂的亲水性能具有重要意义。 发明内容[0014] 本发明的一个目的为提供一种亲水光引发剂粉体的制备方法，通过调整反应条件和时间，用氟单质与光引发剂粉体进行反应，在光引发剂粉体表面随机取代一部分元素，形成碳氟键，使改性后的光引发剂粉体具有较高的表面活性；进一步地，本发明的制备方法与常规改性工艺相比，获得的亲水光引发剂粉体改性效果好，持续时间长，甚至达到永久时效。 [0015] 本发明的另一个目的为提供一种亲水光引发剂粉体，通过上述制备方法获得，该粉体具有较高的表面性能，可以迅速均匀分散于水基体系中。 [0016] 为实现上述发明目的，本发明的技术方案是一种亲水光引发剂粉体的制备方法，包括以下步骤： [0018] 步骤(2)，将含有氟单质的气体通入待反应的真空反应器中，并调整真空反应器中的温度至反应温度进行反应，得到反应后的真空反应器，打开反应后的真空反应器获得亲水光引发剂粉体。 [0019] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，光引发剂粉体选自1‑羟基环己基苯基甲酮、2‑苄基‑2‑二甲基氨基‑1‑(4‑吗啉苯基)丁酮、光引发剂500、安息香二乙醚、光引发剂784、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦、2‑甲基‑2‑(4‑吗啉基)‑1‑[4‑(甲硫基)苯基]‑1‑丙酮、光引发剂1700、光引发剂1800、光引发剂1850和光引发剂2959中的一种。 [0020] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，所述待反应的真空反应器内的压力为‑0.1～0Mpa，反应温度为‑40℃～120℃。 [0021] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(2)中，所述含有氟单质的气体选自氟单质，或氟单质与惰性气体混合气体；其中，含有氟单质的气体中的氟单质的质量与光引发剂粉体的质量比为1:50～1000。 [0022] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(2)中，在反应温度下反应1min～5hr。 [0023] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(2)中，所述反应后的真空反应器在打开前经过第二次抽真空处理，第二次抽真空处理时抽出来的气体通过吸附剂吸收其中含有的少量HF及残留的氟单质。 [0024] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，所述真空反应器为蒙乃尔材质的静态真空反应器，所述光引发剂粉体置于透气性托盘上，所述托盘的材质选自金属或聚乙烯；或者步骤(1)中，所述真空反应器为震动真空反应器。 [0025] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(1)中，第一次抽真空处理包括充入惰性气体，抽真空至压力为‑0.1～0Mpa；重复上述步骤1～5次。 [0026] 根据本发明所述的方法，优选地，步骤(2)中，第二次抽真空处理包括充入惰性气体，抽真空至‑0.1～0Mpa；重复上述步骤1～5次。 [0027] 另一方面，本发明提供一种亲水光引发剂粉体，根据上述方法制备的亲水光引发剂粉体。 [0028] 本发明的有益效果是： [0029] 采用本发明的制备方法通过调整反应条件和时间，用氟单质与光引发剂粉体进行反应，在光引发剂粉体表面随机取代一部分元素，形成碳氟键，申请人推测，该碳氟键为不规则的碳氟键，所以使获得的亲水光引发剂粉体具有较高的表面活性；进一步地，本发明的制备方法与常规改性工艺相比，获得的亲水光引发剂粉体改性效果好，持续时间长，甚至达到永久时效。附图说明 [0030] 图1为未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体(图1左)和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体(图1右)分别通过分散性能测试的测试结果对比图。 [0031] 图2为本发明的达因液滴入法检测表面能测试时，粉体与达因液不浸润图示。 [0032] 图3为本发明的达因液滴入法检测表面能测试时，粉体与达因液浸润图示。 具体实施方式[0033] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0034] 本发明的压力均指相对压力。 [0035] 本发明的油水双亲的粉体的制备方法包括：(1)待反应的真空反应器的准备步骤；(2)真空反应器反应步骤。 [0036] <待反应的真空反应器的准备步骤> [0037] 本发明将光引发剂粉体加入真空反应器中，并经过第一次抽真空和热处理；其中，热处理真空反应器至反应温度，通过上述步骤得到待反应的真空反应器。 [0038] 在本发明中，光引发剂可以选自现有任何一种固体光引发剂粉体；优选地，光引发剂粉体选自1‑羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)、2‑苄基‑2‑二甲基氨基‑1‑(4‑吗啉苯基)丁酮(光引发剂369)、光引发剂500、安息香二乙醚(光引发剂651)、光引发剂784、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦(光引发剂819)、2‑甲基‑2‑(4‑吗啉基)‑1‑[4‑(甲硫基)苯基]‑1‑丙酮(光引发剂907)、光引发剂1700、光引发剂1800、光引发剂1850和光引发剂2959中的一种；更优选地，光引发剂粉体选自1‑羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)、2‑苄基‑2‑二甲基氨基‑1‑(4‑吗啉苯基)丁酮(光引发剂369)、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦(光引发剂819)和2‑甲基‑1‑(4‑甲硫基苯基)‑2‑吗啉‑1‑丙酮(光引发剂907)中的一种。采用上述光引发剂粉体，可以更好的对其进行改性，尤其是表面能升高幅度更大。 [0039] 在本发明中，光引发剂粉体的粒径为0.01μm～1mm；优选的，光引发剂粉体粒径为0.1μm～500μm；更优选的，光引发剂粉体粒径为20μm～200μm。 [0040] 在本发明中，待反应的真空反应器经过第一次抽真空处理和热处理后，待反应的真空反应器内的压力为‑0.1～0Mpa；优选地，待反应的真空反应器内的压力为‑0.1～‑0.05Mpa；更优选地待反应的真空反应器内的压力为‑0.1～‑0.08Mpa。待反应的真空反应器经过热处理后至反应温度，反应温度为‑80℃～150℃；优选地，反应温度为‑60℃～80℃；更优选地，其反应温度为‑40℃～60℃。氟单质与光引发剂的反应是较为剧烈的放热反应，较低的反应温度可以避免反应放热将光引发剂融化影响产物质量。根据本发明的一个具体实施方式，待反应的真空反应器内的压力为‑0.1～‑0.08Mpa，反应温度为‑20℃～40℃。采用上述压力范围，可以更好地去除真空反应器内部的气体杂质，包括氧气、存在的水分等，水分尤其要去除干净，其与氟单质会产生剧烈反应并放热，还会产生具有刺激性的氟化氧。水与氟单质反应方程式及氧气与氟单质的反应方程式见下式(1)和(2)为： [0041] 2F2+2H2O＝2HF+O2 (1) [0042] O2+F2＝OF2 (2) [0043] 因氟单质与光引发剂粉体的反应为放热反应，采用上述反应温度范围既可以促进氟单质与光引发剂粉体的反应，又可以控制反应速度以控制放热速率，通过控制反应速度来防止对称碳氟键结构的产生。 [0044] 在本发明的一个具体实施方式中，真空反应器为蒙乃尔材质的静态真空反应器，光引发剂粉体置于透气性托盘上，所述托盘的材质选自金属或聚乙烯。蒙乃尔材质的真空反应器对氟单质有较好的耐受性，也可以选用其他材质，需要进行钝化处理，防止在反应过程中对反应气体的吸附和释放潜在的杂质。透气性托盘可以使氟单质更均匀的接触到每一层的光引发剂粉体，从而更均匀和充分的与之反应。在本发明的另一个具体实施方式中，所述真空反应器为蒙乃尔材质的旋转或震动真空反应器。采用上述真空反应器内部可以通过对粉体的搅拌、抛洒等方式实现粉体更加均匀的反应。 [0045] 在本发明中，第一次抽真空处理包括充入惰性气体为‑0.05～0.1Mpa，抽真空至压力‑0.1～0Mpa；重复上述步骤0～5次，优选地，重复上述步骤1～4次，更优选地，2～3次。根据本发明的一个具体实施方式，第一次抽真空处理包括充入惰性气体至相对压力为0Mpa，再抽真空至‑0.095Mpa，重复上述步骤2次。这里的惰性气体优选为氮气和氩气中的一种或两种混合物。 [0046] <真空反应器反应步骤> [0047] 本发明将含有氟单质的气体通入待反应的真空反应器中，并在反应温度下进行反应，得到反应后的真空反应器，打开反应后的真空反应器获得亲水光引发剂粉体。在真空反应器反应过程中，氟单质以氟离子形式存在。 [0048] 在本发明中，所述含有氟单质的气体选自氟单质，或氟单质与惰性气体混合气体，优选为氟单质与惰性气体混合气体，更优选为氟单质与氮气混合气体，氟单质与氩气混合气体。在本发明的一个具体实施方式中，氟单质与惰性气体混合气体中氟单质的浓度为1vol％～99vol％，优选1vol％～50vol％；更优选1vol％～20vol％，通过控制氟单质与惰性气体的比例，来控制反应的速率，防止反应过快或过慢，反应过慢反应时间太长，反应过快，造成局部易出现反应过度，消耗过多氟单质，而其他部分反应不充分，严重影响改性后粉体的整体性能。 [0049] 在本发明中，含有氟单质的气体中的氟单质的质量与光引发剂粉体的质量比为1:50～1000，优选的质量比为1:80～500，更优选的质量比为1:100～300。实验证明采用上述质量比，可以在光引发剂粉体中氟含量更高的前提下，更好的提高光引发剂粉体的极性。申请人推测采用上述质量比避免了对称碳‑氟键的出现，即提高了光引发剂粉体的表面能的增幅。 [0050] 在本发明中，待反应的真空反应器在反应温度下反应1min～5hr，优选地，反应10min～4hr，更优选地，反应10min～3hr；采用上述反应时间，可以在保证光引发剂粉体中氟含量更高的前提下，避免对称碳‑氟键的出现，即提高了光引发剂粉体的表面能的增幅。 实验证明，采用本发明的质量比的氟单质和光引发剂粉体反应10min后获得的光引发剂粉体性能已经得到很好的改善，反应5hr后性能基本稳定，随着反应时间的继续推移，光引发剂粉体的表面能开始下降。申请人推测在反应时间5hr后，随着反应的持续进行，对称碳‑氟键开始出现，随机出现的碳‑氟键开始减少。 [0051] 在本发明中，反应后的真空反应器在打开前经过第二次抽真空处理，第二次抽真空处理时抽出来的气体通过吸附剂吸收其中含有的少量HF及残留的氟单质。优选地，吸附剂选自水、碳酸钙颗粒、活性炭颗粒；更优选地，吸附剂选自碳酸钙颗粒。 [0052] 第二次抽真空处理包括充入惰性气体至压力为‑0.05～0.1Mpa，抽真空至‑0.1～0Mpa；重复上述步骤1～5次。优选地，重复上述步骤1～4次，更优选地，2～3次。根据本发明的一个具体实施方式，第二次抽真空处理包括充入惰性气体0.1Mpa，再抽真空至‑0.1Mpa，重复上述步骤2次。这里的惰性气体优选为氮气和氩气中的一种或两种混合物。 [0053] 作为任选步骤，打开反应后的真空反应器获得的光引发剂粉体还进行加热后处理步骤，包括将光引发剂粉体加热至20～100℃，加热10‑120min，将附着在光引发剂粉体表面的氟化氢去除；优选地，将光引发剂粉体加热至50～100℃，加热30～40min。反应后的光引发剂粉体中还残留有一些氟化氢，氟化氢程酸性，对后续粉体的使用会产生影响，以及对人体有一定危害，可采取上述加温方式将粉体中残余的氟化氢去除。 [0054] <光引发剂粉体> [0055] 本发明的光引发剂粉体采取上述制备方法制备，此处不再赘述。采用上述制备方法制备的光引发剂粉体，通过随机方式接入氟元素，打破了含氟结构对称出现的惯例，极大的增加了其极性，从而明显改善了光引发剂与水基体系的相容性。 [0056] 试验方法介绍 [0057] 分散性能测试： [0058] 1、透明瓶中装入1/2～2/3的水，将少量光引发剂粉体倒入其中(少量为粉体为小于透明瓶内溶剂体积的1/2，便于观察粉体在水中的状态)； [0059] 2、拧紧瓶盖，摇晃10s； [0060] 3、仔细观察溶剂中的光引发剂粉体，若无团聚现象说明改性效果良好。 [0061] 实施例1：光引发剂184的制备 [0062] 化学名称：1‑羟基环己基苯基甲酮 [0063] 化学式：C13H16O2 [0064] 外观：白色晶体；纯度：>99.0wt％；熔点：44‑48℃；吸收波长：244,280,330nm；化学分子式如下图所示： [0065] [0066] 真空反应器容积和类型：400L，带有充气管道和抽真空管道的静态真空反应器[0067] 氟氮混合气:氟单质含量10vol％ [0068] 制备步骤如下: [0069] 步骤1、将1000g光引发剂粉体摊薄平铺于托盘中； [0070] 步骤2、将托盘置于静态真空反应器中； [0071] 步骤3、将真空反应器温度冷却至‑20℃并稳定1小时； [0072] 步骤4、对真空反应器内部进行抽真空处理，压力达到‑0.095Mpa； [0073] 步骤5、对真空反应器充入氮气至压力为0Mpa； [0074] 步骤6、依次重复步骤4、5，2次； [0075] 步骤7、将真空反应器温度平衡在反应温度‑20℃，静置1小时； [0076] 步骤8、对真空反应器进行抽真空处理，使真空反应器内压力至‑0.095Mpa； [0077] 步骤9、将含氟量10vol％的氟氮混合气充入真空反应器内，至真空反应器内相对压力达到‑0.085mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为7.23g)，即氟单质与粉体的质量比为1:138； [0078] 步骤10、然后将真空反应器静置2小时(同时保持真空反应器温度‑20℃)，让反应充分进行； [0079] 步骤11、待反应2小时后，将真空反应器抽真空至相对压力‑0.095Mpa； [0080] 步骤12、将真空反应器中充入氮气至常压； [0081] 步骤13、对真空反应器进行抽真空至‑0.095Mpa； [0082] 步骤14、依次重复步骤12、13，2次，上述步骤可以尽可能的将真空反应器内的残留物尽量清除干净； [0083] 步骤15、再将真空反应器中充入惰性气体(或干燥空气)至常压； [0084] 步骤16、打开真空反应器取出真空反应器中的粉体； [0085] 步骤17、将粉体置于35℃的恒温干燥箱中静置2小时，去除粉体中残留的氟化氢；获得亲水光引发剂粉体。 [0086] 将未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体(左图)和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体(右图)分别通过分散性能测试，测试结果见如下图1所示。由此可知，经过本发明制备方法处理的光引发剂粉体在水中的分散性明显得到改善。证明了氟元素的引入增加了光引发剂粉体的表面能，从而提高了其亲水性。 [0087] 实施例2：光引发剂184的制备 [0088] 化学名称：1‑羟基环己基苯基甲酮 [0089] 化学式：C13H16O2 [0090] 外观：白色晶体；纯度：>99.0wt％；熔点：44‑48℃；吸收波长：244,280,330nm；化学分子式如下图所示： [0091] [0092] 真空反应器容积和类型：400L，带有充气管道和抽真空管道的静态真空反应器[0093] 氟氮混合气:氟单质含量10vol％ [0094] 制备步骤如下: [0095] 步骤1、将800g光引发剂粉体平铺于托盘中，为避免粉体被气体吹散，在铺平的粉体上表面铺上一层透气滤布； [0096] 步骤2、将托盘置于静态真空反应器中； [0097] 步骤3、将真空反应器冷却至‑20℃并稳定1小时； [0098] 步骤4、对真空反应器内部进行抽真空处理，压力达到‑0.095Mpa； [0099] 步骤5、对真空反应器充入氮气至压力为0Mpa； [0100] 步骤6、依次重复步骤4、5，2次； [0101] 步骤7、继续将反应器温度平衡在反应温度‑20℃，静置1小时； [0102] 步骤8、对真空反应器进行抽真空处理，使真空反应器内压力至‑0.095Mpa； [0103] 步骤9、将含氟量10vol％的氟氮混合气充入真空反应器内，至真空反应器内相对压力达到‑0.085mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为7.23g)，即氟单质与粉体的质量比为1:110； [0104] 步骤10、然后将真空反应器静置2小时(同时保持真空反应器温度‑20℃)，让反应充分进行； [0105] 步骤11、待反应2小时后，将真空反应器抽真空至相对压力‑0.095Mpa； [0106] 步骤12、将真空反应器中充入氮气至常压； [0107] 步骤13、对真空反应器进行抽真空至‑0.095Mpa； [0108] 步骤14、依次重复步骤12、13，2次，上述步骤可以尽可能的将真空反应器内的残留物尽量清除干净； [0109] 步骤15、再将真空反应器中充入惰性气体(或干燥空气)至常压； [0110] 步骤16、打开真空反应器取出真空反应器中的粉体； [0111] 步骤17、将粉体置于35℃的恒温干燥箱中静置2小时，去除粉体中残留的氟化氢；获得亲水光引发剂粉体。 [0112] 将未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体(图1左)和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体(图1右)分别通过分散性能测试，测试结果见如下图1所示。由此可知，经过本发明制备方法处理的光引发剂粉体在水中的分散性明显得到改善。证明了氟元素的引入增加了光引发剂粉体的表面能，从而提高了其亲水性。 [0113] 将未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体分别通过达因液滴入法检测表面能测试进行表面能测试。 [0114] 实施例2：光引发剂369的制备 [0115] 化学名称：2‑苯基苄‑2‑二甲基胺‑1‑(4‑吗啉苄苯基)丁酮 [0116] 化学式：C23H30N2O2 [0117] 外观：淡黄色粉末；纯度：>99.0wt％；熔点：110‑119℃；吸收波长：232nm,323nm；化学分子式如下图所示： [0118] [0119] 真空反应器容积和类型：400L，带有充气管道和抽真空管道的静态真空反应器[0120] 氟氮混合气:氟单质含量10vol％ [0121] 制备步骤如下: [0122] 步骤1、将2000g光引发剂粉体平铺于托盘中，为避免粉体被气体吹散，在铺平的粉体上表面铺上一层透气滤布； [0123] 步骤2、将托盘置于静态真空反应器中； [0124] 步骤3、将真空反应器温度加热至40℃并稳定1小时； [0125] 步骤4、对真空反应器内部进行抽真空处理，压力达到‑0.095Mpa； [0126] 步骤5、对真空反应器充入氮气至压力为0Mpa； [0127] 步骤6、依次重复步骤4、5，2次； [0128] 步骤7、通过热处理让粉体的温度平衡在反应温度40℃，静置1小时； [0129] 步骤8、对真空反应器进行抽真空处理，使真空反应器内压力至‑0.095Mpa； [0130] 步骤9、将含氟量10vol％的氟氮混合气充入真空反应器内，至真空反应器内相对压力达到‑0.075mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为11.7g)，即氟单质与粉体的质量比为1:171； [0131] 步骤10、然后将真空反应器静置2小时(同时保持真空反应器温度40℃)，让反应充分进行； [0132] 步骤11、待反应2小时后，将真空反应器抽真空至相对压力‑0.095Mpa； [0133] 步骤12、将真空反应器中充入氮气至常压； [0134] 步骤13、对真空反应器进行抽真空至‑0.095Mpa； [0135] 步骤14、依次重复步骤12、13，2次，上述步骤可以尽可能的将真空反应器内的残留物尽量清除干净； [0136] 步骤15、再将真空反应器中充入惰性气体(或干燥空气)至常压； [0137] 步骤16、打开真空反应器取出真空反应器中的粉体； [0138] 步骤17、将粉体置于70℃的恒温干燥箱中静置2小时，去除粉体中残留的氟化氢；获得亲水光引发剂粉体。 [0139] 将未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体分别通过分散性能测试，测试结果与实施例1具有相同的效果。由此可知，经过本发明制备方法处理的光引发剂粉体在水中的分散性明显得到改善。证明了氟元素的引入增加了光引发剂粉体的表面能，从而提高了其亲水性。 [0140] 将未经本发明制备方法处理的光引发剂粉体和经过本发明的制备方法处理的亲水光引发剂粉体分别通过达因液滴入法检测表面能测试测试其表面能。 [0141] 实施例3：光引发剂907的制备 [0142] 化学名称：2‑甲基‑2‑(4‑吗啉基)‑1‑[4‑(甲硫基)苯基]‑1‑丙酮[0143] 化学式：C15H21NO2S [0144] 外观：白色粉末晶体；含量：>99.0％；熔点：73‑76℃；吸收波长：231nm,307nm；化学分子式如下图所示： [0145] [0146] 真空反应器容积和类型：20L，带有充气管道和抽真空管道的静态真空反应器[0147] 氟氮混合气:氟单质含量10vol％ [0148] 制备步骤如下: [0149] 步骤1、将2000g光引发剂粉体平铺于托盘中，为避免粉体被气体吹散，在铺平的粉体上表面铺上一层透气滤布； [0150] 步骤2、将托盘置于静态真空反应器中； [0151] 步骤3、将真空反应器温度冷却至10℃并稳定1小时； [0152] 步骤4、对真空反应器内部进行抽真空处理，压力达到‑0.095Mpa； [0153] 步骤5、对真空反应器充入氮气至压力为0Mpa； [0154] 步骤6、依次重复步骤4、5，2次； [0155] 步骤7、通过热处理让粉体的温度平衡在反应温度10℃，静置1小时； [0156] 步骤8、对真空反应器进行抽真空处理，使真空反应器内压力至‑0.095Mpa； [0157] 步骤9、将含氟量10vol％的氟氮混合气充入真空反应器内，至真空反应器内相对压力达到‑0.07mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为19.4g)，即氟单质与粉体的质量比为1:103； [0158] 步骤10、然后将真空反应器静置2小时(同时保持真空反应器温度10℃)，让反应充分进行； [0159] 步骤11、待反应2小时后，将真空反应器抽真空至相对压力‑0.095Mpa； [0160] 步骤12、将真空反应器中充入氮气至常压； [0161] 步骤13、对真空反应器进行抽真空至‑0.095Mpa； [0162] 步骤14、依次重复步骤12、13，2次，上述步骤可以尽可能的将真空反应器内的残留物尽量清除干净； [0163] 步骤15、再将真空反应器中充入惰性气体(或干燥空气)至常压； [0164] 步骤16、打开真空反应器取出真空反应器中的粉体； [0165] 步骤17、将粉体置于60℃的恒温干燥箱中静置2小时，去除粉体中残留的氟化氢；获得亲水光引发剂粉体。 [0166] 通过分散性能测试可知，经过本发明制备方法处理的光引发剂粉体在水中的分散性明显得到改善。证明了氟元素的引入增加了光引发剂粉体的表面能，从而提高了其亲水性。 [0167] 实施例4：光引发剂819的制备 [0168] 化学名称：苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦 [0169] 化学式：C26H27O3P [0170] 外观：浅黄色粉末；纯度：>99.0wt％；熔点：131‑135℃；吸收波长：360,405nm；化学分子式如下图所示： [0171] [0172] 真空反应器容积和类型：400L，带有充气管道和抽真空管道的静态真空反应器[0173] 氟氮混合气:氟单质含量10vol％ [0174] 制备步骤如下: [0175] 步骤1、将2000g光引发剂粉体平铺于托盘中，为避免粉体被气体吹散，在铺平的粉体上表面铺上一层透气滤布； [0176] 步骤2、将托盘置于静态真空反应器中； [0177] 步骤3、使用夹套将真空反应器温度加热至60℃并稳定1小时； [0178] 步骤4、对真空反应器内部进行抽真空处理，压力达到‑0.095Mpa； [0179] 步骤5、对真空反应器充入氮气至压力为0Mpa； [0180] 步骤6、依次重复步骤4、5，2次； [0181] 步骤7、通过热处理让粉体的温度平衡在反应温度60℃，静置1小时； [0182] 步骤8、对真空反应器进行抽真空处理，使真空反应器内压力至‑0.095Mpa； [0183] 步骤9、将含氟量10vol％的氟氮混合气充入真空反应器内，至真空反应器内相对压力达到‑0.07mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为13.7g)，即氟单质与粉体的质量比为1:146； [0184] 步骤10、然后将真空反应器静置2小时(同时保持真空反应器温度60℃)，让反应充分进行； [0185] 步骤11、待反应2小时后，将真空反应器抽真空至相对压力‑0.095Mpa； [0186] 步骤12、将真空反应器中充入氮气至常压； [0187] 步骤13、对真空反应器进行抽真空至‑0.095Mpa； [0188] 步骤14、依次重复步骤12、13，2次，上述步骤可以尽可能的将真空反应器内的残留物尽量清除干净； [0189] 步骤15、再将真空反应器中充入惰性气体(或干燥空气)至常压； [0190] 步骤16、打开真空反应器取出真空反应器中的粉体； [0191] 步骤17、将粉体置于80℃的恒温干燥箱中静置2小时，去除粉体中残留的氟化氢；获得亲水光引发剂粉体。 [0192] 通过分散性能测试可知，经过本发明制备方法处理的光引发剂粉体在水中的分散性明显得到改善。证明了氟元素的引入增加了光引发剂粉体的表面能，从而提高了其亲水性。 [0193] 对比例1： [0194] 与将实施例1不同的是：步骤9中，充入的氟氮混合气为含氟量20vol％的氟氮混合气至‑0.055Mpa(通过如下计算方法计算得到通入的氟单质的质量为28.9g)，即氟单质与粉体的质量比约为1:35。 [0195] 对比例2： [0196] 与将实施例1不同的是：步骤10中，静置6小时(同时保持真空反应器温度‑20℃)，让反应充分进行。 [0197] 将对比例1和2制备的光引发剂粉体通过分散性能测试可知，对比例1和2的分散效果均不如实施例1的分散效果好。由此证明了本发明的制备方法引入氟元素从而增加了光引发剂粉体的亲水性。 [0198] 通过上述分析可知，通过本发明的制备方法，通过调整氟单质与光引发剂粉体的质量比，反应条件等影响元素，申请人推测本发明的制备方法使氟元素以随机方式引入至光引发剂粉体表面，提高了其表面能，从而提高了其亲水性；而且由于氟元素的引入提高了其亲脂性，因此本发明的制备方法制备的粉体具有油水双亲性。 [0199] 在本发明中，采用高压汞灯发射光波的摩尔消光系数检测光引发剂粉末的光引发活性，根据实验证明，实施例1‑4制备的光引发剂粉体在经过本发明的亲水处理前、后其摩尔消光系数不变，说明本发明的亲水处理不影响光引发剂的活性。 [0200] 注：本发明采用的氟单质的质量mf计算方法如下： [0201] mf＝(p2‑p1)*VM/R/(T+273)*F*106 [0202] 其中:p1(Mpa):充入含氟/惰性气体混合气前反应器中的压强； [0203] p2(Mpa)：充入含氟/惰性气体混合气后反应器中的压强； [0204] F(vol％)：氟/惰性气体混合气中氟单质含量； [0205] V(m3)：反应器容积； [0206] M:氟单质的摩尔质量为38g/mol； [0207] R:气体常数＝8.314； [0208] T(℃):反应温度。 |
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