一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料領域,涉及一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應用。先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯反應制得含1個羧基的1官能度丙烯酸酯中間體(I),中間體(I)與1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。本發(fā)明制備的2官能度UV光固化脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯固化后,具有硬度高、耐熱、耐候性等優(yōu)良,能夠在作為UV涂料、油墨、粘合劑的原料應用。
【專利說明】一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于材料領域,涉及一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應用。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的迅速發(fā)展和環(huán)境保護法規(guī)對溶劑的嚴格限制,UV光固化高分子材料越來越受到人們的重視。UV光固化材料具有固化快、能耗低、污染少、效率高等優(yōu)良性能,因而廣泛用于涂料、印刷以及電子工業(yè)等領域,近年來發(fā)展迅速。環(huán)氧丙烯酸酯Gpoxyacrylate,EA)是由含環(huán)氧基團的化合物和丙烯酸或甲基丙烯酸經(jīng)開環(huán)酯化而制得,是一種重要的光固化低聚物,具有低刺激、固化速度快、高透明性、硬度高等優(yōu)良性能,廣泛用于光固化油墨、涂料、膠粘劑等領域,在美國、日本、歐洲發(fā)達國家應用廣泛。近年來,隨著紫外光固化技術在我國的興起,新型光固化材料作為UV涂料、油墨、粘合劑的原料用途越來越廣,使用量在逐年增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的上述不足,提供一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供該2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法。
[0005]本發(fā)明的又一目的是提供該2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的應用。
[0006]本發(fā)明的目的可通過如下技術方案實現(xiàn):
[0007]一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯,通過如下方法制備得到:第一步反應:先由丁二酸酐(CASN0.108-30-5,中文別名:琥珀酸酐,分子式=C4H4O3,分子量100.07)在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯反應制得含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);第二步反應:中間體(1)與1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚(CAS:37763-26-1,分子式=C12H2tlO4,分子量:228)在催化劑、阻聚劑的作用下制得2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯(脂肪族環(huán)氧二丙稀酸酯)。
[0008]其中以丙烯酸羥乙酯作為反應物為例,第一步反應式如下:
[0009]
【權利要求】
1.一種2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯,其特征在于所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯通過以下方法制備的到:第一步反應:先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯反應制得含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);第二步反應:中間體(1)與1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯;其中,所述的(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯選自甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯中的任意一種。
2.根據(jù)權利要求1所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯,其特征在于(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯與丁二酸酐在催化劑和阻聚劑作用下,在反應釜中于60°C-12(TC反應1-6小時,然后冷卻至50°C以下,制得含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);其中,所述的(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯與丁二酸酐的摩爾比為1: (0.8~1.5)。
3.根據(jù)權利要求1所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯,其特征在于1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚與所述的含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1)在催化劑及阻聚劑作用下,于60°C -120°c反應1-10小時而制得所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯;其中,所述的1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚與第一步反應加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.45~0.55):1。
4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯,其特征在于所述的催化劑選自路易斯堿類、季銨鹽類、季鱗鹽類中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物;優(yōu)選自三乙胺、N,N- 二甲基芐胺、N,N- 二乙基芐胺、三苯基磷、三丁基磷、芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四甲基溴化銨、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、三苯基乙基溴化鱗、四丁基溴化鱗中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物;催化劑用量為反應物總質(zhì)量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉樱?其用量為100-5000ppm。
5.權利要求1所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法,其特征在于包含以下步驟:第一步反應:由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯反應制得含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);第二步反應:中間體(1)與1,2_環(huán)己二醇二縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。
6.根據(jù)權利要求5所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法,其特征在于(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯與丁二酸酐在催化劑和阻聚劑作用下,在反應釜中于60°C-120°C反應1-6小時,然后冷卻至50°C以下,制得含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);其中,所述的(甲基)丙烯酸羥乙(丙)酯與丁二酸酐的摩爾比為1:(0.8~1.5)。
7.根據(jù)權利要求5所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法,其特征在于1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚與所述的含I個羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1)在催化劑及阻聚劑作用下,于60°C -120°C反應1-10小時而制得所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯;其中,所述的1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚與第一步反應加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.45 ~0.55):1。
8.根據(jù)權利要求7所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法,其特征在于第一步反應結束后無需進行中間體(1)的分離純化,直接加入1,2-環(huán)己二醇二縮水甘油醚,并補加催化劑和阻聚劑進行第二步反應。
9.根據(jù)權利要求5~8中任一項所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法,其特征在于所述的催化劑選自路易斯堿類、季銨鹽類、季鱗鹽類中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物;優(yōu)選自三乙胺、N,N- 二甲基芐胺、N,N- 二乙基芐胺、三苯基磷、三丁基磷、芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四甲基溴化銨、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、三苯基乙基溴化鱗、四丁基溴化鱗中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物;催化劑用量為反應物總質(zhì)量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉?,其用量?00-5000ppm。
10.權利要求1所述的2官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯在制備UV涂料、油墨或粘合劑中的應 用。
【文檔編號】C07C67/30GK104003879SQ201410173111
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】張麗麗, 胡劍飛 申請人:江蘇利田科技股份有限公司