專利名稱：乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境友好感光高分子化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可紫外光固化的磷酸酯類丙烯酸酯的合成方法，特別涉及一種在金屬、玻璃等基材表面附著力促進(jìn)劑乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯合成方法。
背景技術(shù)：
紫外光固化涂料與傳統(tǒng)涂料相比，不含任何有機溶劑或惰性稀釋劑，固化時不需加熱，具有環(huán)境友好、能耗低、效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、適用性好等特點，是一種業(yè)內(nèi)人士廣泛贊同的“5E” 涂料(Economy, Efficiency, Ecology, Energy-saving, Enabling),已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。隨著各種光敏涂料的開發(fā)應(yīng)用，紫外光固化涂料配方設(shè)計的關(guān)鍵之一便是如何提高其與各種基材的附著力，因為良好的附著力是涂膜獲得良好加工性能、耐介質(zhì)性能及戶外耐候性能的前提。所以如何通過提高涂料的附著力來提高涂膜的性質(zhì)是我們大家所關(guān)注的問題。一般情況下是通過添加各種附著力促進(jìn)劑來改善其附著力。磷酸酯類丙烯酸酯因含有甲基的C = C雙鍵、羥基以及醚鍵等官能團(tuán)能與金屬、玻璃、塑料、ABS等基材表面形成較強的化學(xué)鍵合而獲得與基材良好的附著力且能較好地應(yīng)付光固化時的體積收縮性及收縮內(nèi)應(yīng)力等問題，同時在通用的(甲基)丙烯酸活性單體及(甲基)丙烯酸樹脂中有很好的溶解性，是一種性能良好的光固化涂料附著力促進(jìn)劑，能明顯提高涂料對金屬、玻璃、塑料、ABS等基材的附著力，且分子中含有四官能團(tuán)，光固化速度快。目前國內(nèi)外的文獻(xiàn)報道了幾種磷酸酯類丙烯酸酯的合成方法，一是以三氯化磷為磷酸酯化試劑與甲基丙烯酸羥乙酯反應(yīng)先生成亞磷酸酯，再經(jīng)氧化變成磷酸酯，最后經(jīng)水解脫氯可得純度大于90%的雙酯。此方法生產(chǎn)的磷酸酯具有雙酯含量高、酸值低，所得產(chǎn)物質(zhì)量好，但上述方法存在以下幾個問題，第一:生產(chǎn)工藝過程多、收率低，生產(chǎn)成本過高，第二:反應(yīng)中有大量 副產(chǎn)物HCl產(chǎn)生，污染大，需要對其進(jìn)行后處理，第三:三氯化磷是發(fā)煙液體，其氣體有毒、有刺激性和強腐蝕性，生產(chǎn)條件苛刻。另外幾種合成方法是以三氯氧磷、五氧化二磷、聚磷酸、焦磷酸等為磷酸酯化試劑與甲基丙烯酸羥乙酯進(jìn)行酯化反應(yīng)，但所得產(chǎn)物都存在C = C雙鍵官能團(tuán)含量低，酸值高，在樹脂光固化過程中存在光固化速度慢及樹脂的耐受性受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種以五氧化二磷為磷酸酯化試劑合成具有C = C雙鍵官能團(tuán)含量高、酸值低、黏度低、附著力好的新型磷酸酯類丙烯酸酯。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯，其分子結(jié)構(gòu)式如下:
權(quán)利要求
1.一種乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯，其特征在于，其分子結(jié)構(gòu)式如下:
2.—種權(quán)利要求1所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特征在于，在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應(yīng)釜中加入乙二醇二縮水甘油醚，在攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下與甲基丙烯酸進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進(jìn)行酯化反應(yīng)生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特征在于，在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下，乙二醇二縮水甘油醚與甲基丙烯酸進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚與甲基丙烯酸開環(huán)加成反應(yīng)的質(zhì)量比為1: 0.8 1.1 ;開環(huán)加成反應(yīng)的溫度為20 110°C,開環(huán)加成反應(yīng)的時間為I 12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特征在于，開環(huán)加成反應(yīng)的催化劑為對甲基苯磺酸、三苯基膦、三苯基氧膦、六次甲基四胺、四甲基溴化銨、四丁基溴化銨、N，N-二甲基芐胺、活性鉻(III)絡(luò)合物；催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.5 1.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特征在于，開環(huán)加成反應(yīng)的阻聚劑是對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚、2，5- 二叔丁基對苯二酚、氯化鐵；阻聚劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1 0.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特征在于，乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進(jìn)行酯化反應(yīng)。乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷酯化反應(yīng)的質(zhì)量比1: 0.1 0.25，酯化反應(yīng)溫度為O 105°C，酯化反應(yīng)時間為I 6小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于UV光固化涂料附著力促進(jìn)劑乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯及其合成方法，在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應(yīng)釜中加入乙二醇二縮水甘油醚，在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下與甲基丙烯酸進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng)生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進(jìn)行酯化反應(yīng)生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯。生成的目的產(chǎn)物具有顏色淺、酸值低、附著力好，且含有四官能團(tuán)，可作為添加劑用于生產(chǎn)紫外光固化涂料，在通用的(甲基)丙烯酸活性單體及(甲基)丙烯酸樹脂中有很好的溶解性，可提高樹脂對金屬、玻璃、塑料、ABS等基材的附著力及樹脂的紫外光固化速度。
文檔編號C07F9/09GK103145755SQ20121054359
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者李本祥, 羅啟枚, 凌立志, 劉登友 申請人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)