一种重氮光敏剂的制备方法与流程

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本发明涉及高分子材料合成技术领域，具体涉及一种简便且稳定的重氮光敏剂的制备方法。


背景技术：
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随着人们环保意识的不断增强，重氮感光胶取代重铬感光胶已成为产品更新换代的必然趋势。当前市场，普遍使用的平网感光胶其光敏剂多为重氮光敏剂，其合成多利用vrt水溶液先合成重氮复盐，干燥好的重氮复盐在浓硫酸中与多聚甲醛在15℃以下反应，经乙醇洗涤得到可用的重氮光敏剂。该工艺繁琐，制备光敏剂的周期较长，且制备过程需要冷却降温，得到的光敏剂品质较差(过滤实验黑点较多)。现有技术中也报道过将干燥的vrt在浓硫酸中与多聚甲醛在15℃以下反应，经水溶液沉淀得到可用的重氮光敏剂的方法，但是上述方法同样存在反应条件要求苛刻，反应温度难以稳定控制，得到的光敏剂品质较差的问题。


技术实现要素：
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本发明的目的就是针对上述现有工艺技术的不足，而提供一种简便且稳定的重氮光敏剂合成与制备方法，其有效的解决了制备光敏剂周期较长，且制备过程需要冷却降温，得到的光敏剂品质较差等问题。该光敏剂的合成直接以湿的vrt为原料，在混酸中直接与多聚甲醛在40℃以下反应，经过水溶液直接沉淀制备出重氮光敏剂。采用湿的vrt直接为原，固体含量60-65％，非采用干燥的vrt或vrt复盐为原料，减少了vrt的干燥工艺过程或减少了复盐的合成及干燥工艺过程，大大地节省了能耗且生产周期缩短；在混酸中参与与多聚甲醛的反应，可以有效地提高反应温度，减少了浓硫酸对原料的破坏作用，且可使反应在更易于控制的较高温度下进行，更便于操作；合成的光敏剂用于感光胶调胶使用时所需重量降至90％，节约成本。
[0004]
本发明提供一种重氮光敏剂的制备方法，包括：
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1)将浓硫酸与磷酸以适当比例混合，得到混酸，温度降到(5-20℃)后，缓慢加入适量对氨基二苯胺重氮硫酸盐(vrt)，所述对氨基二苯胺重氮硫酸盐为湿品；其中，加入对氨基二苯胺重氮硫酸盐时温度控制在20-40℃；
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2)在步骤1)溶解完成后再缓慢加入适量多聚甲醛，于40℃以下至反应完全；
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3)将步骤2)反应完全的反应液溶解于水中，加入氯盐，析出黄色沉淀；
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4)过滤后将黄色沉淀干燥即得重氮光敏剂。
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在混酸中参与与多聚甲醛的反应，可以有效地提高反应温度，减少了浓硫酸对原料的直接破坏作用，且可使反应更易于控制的较高温度下进行，更便于操作，反应更为彻底且可以减少1h的反应时间。
[0010]
进一步地，在步骤1)中，浓硫酸与磷酸的质量比为4：2-3；其中，浓硫酸的浓度为95-98％，磷酸的浓度为85％。
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进一步地，在步骤1)中，混酸与vrt的质量比为10-20：5。优选地，所述vrt湿品的纯度为60-65％。
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进一步地，步骤2)中，所述多聚甲醛与vrt的质量比为9-11：150。
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进一步地，步骤2)中，反应时间为2-4h。
[0014]
进一步地，步骤3)中溶解所用水的质量为vrt质量的10-12倍。
[0015]
进一步地，所述氯盐为氯化锌混合氯盐，其中氯化锌含量为10％wt-25％wt，其他氯盐选自氯化钠、氯化铵或氯化钾中的一种或以任意比例混合的两种。
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本发明的有益效果是：
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与现有技术对比，该工艺减少了生产vrt时的干燥步骤或减少了复盐的合成及干燥工艺过程，大大地节省了能耗和4-5天的干燥时间，可直接用于下一步反应；在混酸中参与与多聚甲醛的反应，可以有效地提高反应温度，减少了浓硫酸对原料的直接破坏作用，且可使反应在更易于控制的较高温度下进行，更便于操作，反应更为彻底且可以减少1h的反应时间。因此，新工艺生产周期更短且得到的光敏剂由于反应温度的升高和浓硫酸对原料的破坏作用降低性能更优。其一，收率提高5％。其二，本发明的方法制备的重氮光敏剂纯度提高，浓解度测试杂质检验实验中滤纸干净，杂质黑点降为5个以下(不采用混酸的工艺制备的光敏剂滤纸变为部分黑色，杂质黑点较多)，其三，本发明得到的重氮光敏剂制版效果更优，光敏剂使用量降为90％时也能达到和常规方法制备的光敏剂相当的使用效果。
具体实施方式：
[0018]
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
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实施例1
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于1000ml三口烧瓶中依次加入320g浓硫酸和160g磷酸，室温水浴下降温，逐渐加入150g湿的对氨基二苯胺重氮硫酸盐(vrt，纯度为60-65％)，控制温度在40℃以下，随后加入多聚甲醛9g，温度控制在40℃以下反应3h。将反应液缓慢加入到1800g水中溶解，加入15g氯化锌和92g氯化钠，析出黄色沉淀，过滤干燥后得光敏剂产品100g。
[0021]
实施例2
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于1000ml三口烧瓶中依次加入275g浓硫酸和205g磷酸，室温水浴下降温，逐渐加入150g湿的对氨基二苯胺重氮硫酸盐，控制温度在40℃以下，随后加入多聚甲醛9g，温度控制在40℃以下反应3h。将反应液缓慢加入到1600g水中溶解，加入15g氯化锌和92g氯化钠，析出黄色沉淀，过滤干燥后得光敏剂产品95g。
[0023]
实施例3
[0024]
于1000ml三口烧瓶中依次加入320g浓硫酸和160g磷酸，室温水浴下降温，逐渐加入150g湿的对氨基二苯胺重氮氯盐，控制温度在40℃以下，随后加入多聚甲醛11g，温度控制在40℃以下反应3h。将反应液缓慢加入到1800g水中溶解，加入15g氯化锌和92g氯化钠，析出黄色沉淀，过滤干燥后得光敏剂产品102g。
[0025]
实施例4
[0026]
于1000ml三口烧瓶中依次加入320g浓硫酸和160g磷酸，室温水浴下降温，逐渐加入150g湿的对氨基二苯胺重氮硫酸盐，控制温度在40℃以下，随后加入多聚甲醛9g，温度控
制在40℃以下反应3h。将反应液缓慢加入到1800g水中溶解，加入9.2g氯化锌和110g氯化钠，析出黄色沉淀，过滤干燥后得光敏剂产品92g。
[0027]
实施例5对比例
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于1000ml三口烧瓶中加入315g浓硫酸，冰盐浴降温至5℃以下，逐渐加入对氨基二苯胺重氮硫酸盐90g，控制温度在10℃以下，随后加入多聚甲醛9.5g，温度控制在10℃以下反应3h。将反应液缓慢加入到1400g水中溶解，加入9.2g氯化锌和110g氯化钠，析出黄色沉淀，过滤干燥后得光敏剂产品89g。
[0029]
实施例6性能检测
[0030]
纯度检测：在暗室的黄光灯下，准确称取光敏剂产品8mg(精确至0.1mg)，在1000ml棕色容量瓶中用蒸馏水溶解，定容至刻度，摇匀，用紫外-可见分光光度计测定样品在378nm处的吸光度值。实施例5制得的光敏剂吸光度值为实施例4制得的光敏剂吸光度值的0.95倍。
[0031]
杂质黑点检测：称量2g的样品溶解于100g的水中，搅拌器搅拌5分钟至粉末完全溶解。滤纸过滤溶液，查看滤纸上杂质情况。实施例4制得的光敏剂杂质黑点降为5个以下，而实施例5制得的光敏剂滤纸为部分黑色，杂质黑点较多。
[0032]
上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

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