一种新的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯及其制备方法与应用的制作方法

文档序号:3797322阅读:343来源:国知局
一种新的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于材料领域,涉及一种新的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯及其制备方法与应用。先由丁二酸酐在催化剂、阻聚剂作用下与三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反应制得含1个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(I),中间体(I)与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚在催化剂、阻聚剂的作用下制得6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯。本发明制备的6官能度UV光固化脂肪族环氧丙烯酸酯固化后,具有硬度高、耐磨、耐刮、耐热、耐候性等优良,能够在作为UV涂料、油墨、粘合剂的原料应用。
【专利说明】一种新的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于材料领域,涉及一种6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的迅速发展和环境保护法规对溶剂的严格限制,UV光固化高分子材料越来越受到人们的重视。UV光固化材料具有固化快、能耗低、污染少、效率高等优良性能,因而广泛用于涂料、印刷以及电子工业等领域,近年来发展迅速。环氧丙烯酸酯Gpoxyacrylate,EA)是由含环氧基团的化合物和丙烯酸或甲基丙烯酸经开环酯化而制得,是一种重要的光固化低聚物,具有低刺激、固化速度快、高透明性、硬度高等优良性能,广泛用于光固化油墨、涂料、胶粘剂等领域,在美国、日本、欧洲发达国家应用广泛。近年来,随着紫外光固化技术在我国的兴起,新型光固化材料作为UV涂料、油墨、粘合剂的原料用途越来越广,使用量在逐年增加。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是针对现有技术的上述不足,提供一种6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯。
[0004]本发明的另一目的是提供该6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法。
[0005]本发明的又一目的是提供该6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的应用。
[0006]本发明的目的可通过如下技术方案实现:
[0007]一种6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯,通过如下方法制备得到:先由丁二酸酐(CASN0.108-30-5,中文别名:琥珀酸酐,分子式=C4H4O3,分子量100.07)在催化剂、阻聚剂作用下与三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反应制得含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体
(I),中间体⑴与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(CAS:30499-70-8,分子式=C15H26O6,分子量:302.36)在催化剂、阻聚剂的作用下制得6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯(脂肪族环氧六丙稀酸酯)。
[0008]其中,
[0009]第一步反应式:
[0010]
【权利要求】
1.一种6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯,其特征在于所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯通过以下方法制备的到:第一步反应:先由丁二酸酐在催化剂、阻聚剂作用下与三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反应制得含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体⑴;第二步反应:中间体(1)与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚在催化剂、阻聚剂的作用下制得6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯,其特征在于三羟甲基丙烷二丙烯酸酯与丁二酸酐在催化剂和阻聚剂作用下,在反应釜中于60°C -120°C反应1-6小时,然后冷却至50°C以下,制得含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(1);其中,所述的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯与丁二酸酐的摩尔比为1: (0.8~1.5)。
3.根据权利要求1所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯,其特征在于三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与所述的含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(1)在催化剂及阻聚剂作用下,于60°C _120°C反应1-10小时而制得所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯;其中,所述的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与第一步反应加入的丁二酸酐的摩尔比为(0.3~0.4):1。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯,其特征在于所述的催化剂选自路易斯碱类、季铵盐类、季鱗盐类中的一种或两种或两种以上任意比例混和物;优选自三乙胺、N,N- 二甲基苄胺、N,N- 二乙基苄胺、三苯基磷、三丁基磷、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、三苯基乙基溴化鱗、四丁基溴化鱗中的一种或两种或两种以上任意比例混和物;催化剂用量为反应物总质量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚,其用量为100-5000ppm。
5.权利要求1所述的 6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于包含以下步骤:第一步反应:先由丁二酸酐在催化剂、阻聚剂作用下与三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反应制得含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(1);第二步反应:中间体(1)与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚在催化剂、阻聚剂的作用下制得6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯。
6.根据权利要求5所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于三羟甲基丙烷二丙烯酸酯与丁二酸酐在催化剂和阻聚剂作用下,在反应釜中于60°C -120°C反应1-6小时,然后冷却至50°C以下,制得含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(1);其中,所述的三羟甲基丙烷二丙烯酸酯与丁二酸酐的摩尔比为1: (0.8~1.5)。
7.根据权利要求5所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与所述的含I个羧基的2官能度丙烯酸酯中间体(1)在催化剂及阻聚剂作用下,于60°C _120°C反应1-10小时而制得所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯;其中,所述的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与与第一步反应加入的丁二酸酐的摩尔比为(0.3 ~0.4):1。
8.根据权利要求7中任一项所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于第一步反应结束后无需进行中间体(1)的分离纯化,直接加入三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,并不假催化剂和阻聚剂进行第二步反应。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于所述的催化剂选自路易斯碱类、季铵盐类、季鱗盐类中的一种或两种或两种以上任意比例混和物;优选自三乙胺、N,N- 二甲基苄胺、N,N- 二乙基苄胺、三苯基磷、三丁基磷、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、三苯基乙基溴化鱗、四丁基溴化鱗中的一种或两种或两种以上任意比例混和物;催化剂用量为反应物总质量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚,其用量为100-5000ppm。
10.权利要求1所述的6官能度脂肪族环氧丙烯酸酯在制备UV涂料、油墨或粘合剂中的应用。
【文档编号】C09D175/14GK104003876SQ201410172953
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】张丽丽, 胡剑飞, 张兵 申请人:江苏利田科技股份有限公司
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