二苯甲酮系列光引发剂性能评价.doc

NP 10二苯甲酮系列光引发剂性能评价赵文超，王永林，姚丽秀北京英力科技发展有限公司，北京100)84摘要辐射固化在过去的20年中已经成为一项增长最为迅速的技术。二苯甲酮系列光引发剂是辐射固化产品 配方中最常用的一类引发剂，其品种繁多，用途广泛，主要用于紫外光固化的清漆和油墨中。其中有 一部分也可用于食品包装中。现在有越来越多的二苯甲酮系列引发剂问世，本文通过比较现在市场上 常用的一些二苯甲酮光引发剂的性能来说明在该系列中各个引发剂的特点。1，前言二苯甲酮系列光引发剂以其价格低廉，引发性能优良而著称。近年来随着辐射固化技术的不断进步，对 引发剂性能提出了一些新的要求，促使人们开发了一系列结构修饰的二苯甲酮引发剂。其中有的侧重固化速 度有的侧重降低气味。Allen等对以BMS为母体的系列引发剂的研究【5】中认为：侧链为吸电子取代基(氯 或硝基)时降低引发活性；烷基、烷氧基、苯基、苯氧基提高引发活性。本文中以二苯甲酮(BP)、甲基二 苯甲酮(MBP)、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯(OMBB)、4(4甲苯巯基苯基)苯基 甲酮(BMS)、4氯二苯甲酮(CBP)、【4_4(4一苯甲酰基苄氧基甲基)苯基1苯基甲酮(BMBP)、4氯甲基 二苯甲酮(CMBP)、4-羟甲基二苯甲酮(HMBP)为被评价对象，分别进行基本物性、固化行为、气味和固 化后膜的黄变情况的比较，以期得出引发剂侧链结构对性能的影响规律。G岣C崎吼e崦吼cl嘶3。：吣cI。：炮cH。HM鲫CM旧PQ埯s吼OM嘬BCBPBMs埯毗洲。MBP(有一定气妹)oM8B牟PBzBMBPc8PcMBPHMBP(几乎无味)。普遍认为BP的分子量较小，光解碎片的分子量也小，挥发性大，产生较强气味。BMS固化刚结束后气味非常大，为所有被评价引发剂中最大，但放置一段时间(10分钟)气味基本消失，变得很难察觉。硫醇化合物可能是气味的来源。黄变性 固化膜的反射黄度和透射黄度，及用膜投射黄度减去配方本身在相同厚度的黄度数据所得为固化过程产生的黄度变化值AYi见Figure3和Figure4。视觉观察黄度，最容易分辨的是BMS(527)；其次是CMBP 和PBZ反射法数据与人的视觉效果更接近。在固化过程中产生黄变最大的是BMS(565)；黄变最小的是 BMBP(399)。综合评价 最廉价的BP是人们应用最早的引发剂之一，但它的气味大到促使更多的配方技术人员尽力寻找替代品。CMBP和PBZ的引发效率高、膜硬度大、气味也小，但膜黄度相对较大，可以在不十分关注黄度的配方中使 用。气味小，黄度小，效率与BP接近的是BMBP和CBP，其次是OMBB，其中BMBP只是HMBP衍生物 的模型化合物。我们相后利用HMBP的活性羟基例备低迁移、气味小、黄变小的引发剂是开发BP营代品的 重要途径。92寰2项目溶解度gCt009BPMP代号CASNoMW Density物质TPGDA TMPT文献值 实测值ABenzophenoneBP 1 19-61-9182 237 303054 47 8 47494-methyl脚134-84-919624845 52 36326 595(stable5657 0 9926benzophenone forml55fmetastaMefo14一chloromethylCMBp 42728-62- 2306 87869297-98 97-98 benzophenone14-hydroxymethyH岫P 81449012122 4032 3096 48360-63lbenzophenone64_phen眦2128930 2583 7 70950419420103(EtOHl990103benzophenone0一methyl0鼬B606-28-02加265 626410 352 5248 5-515 11903benzoylbenzoate4一4一methylpheBMS8384685 3044 9 58 2O73-83nylthiophenyl)一p9 heTwI methmlone4一chloro CBP 134850216 7 1744330一 7457375benzophenone2179 332【4-(4-benzoylB姗P新化合物“4064 3 2497henzoxymethvl)259phenyl-phenylmethanone+饱和溶液温度20。+由北京英力科技发展有限公司研发部制备。琴褂摹辩嫠姑皓；8巧己：8：fj帖筋循5o00 25 50 75 10，0 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450时闻(s)叠12洼：圈中的Yid值已经扣除了基材与溶剂(无水乙一)的影响3注：xYid=固化后膜的Yid一样品溶液的Yid。4参考文献(I)Thomas BolleRadtech Asia03，December912，2003，Yokohama，Japan，P172 (2)Charles ABradyRadtech Asia03，December912，2003 Yokohama，Japan，P168(3)陈用烈，曾兆华，杨建文辐射固化材料及其应用北京：化学工业出版社，20039(4)Zen KomiyaRadtech Asia03，December912，2003 Yokohama，Japan，P 247(5)NSAllen，MEdge，FCatalita，TCorrales，MBlanco