一种含羰基改性多环胺及其制备方法与其在多官能丙烯酸酯中的应用_2

文档序号:9318579阅读:来源:国知局
应3~48h,得产物备用; 52 :纯化处理:将步骤S1所得产物过滤、滤液减压蒸馏除去反应生成的甲醇或乙醇及 过量的(甲基)丙烯酸酯,即得最终产物。
[0027]优选地,(支化)聚醚丙烯酸酯的制备方法如下: 51 :酯交换反应:将聚醚多元醇或支化聚醚多元醇、过量的(甲基)丙烯酸酯、抗氧化剂 和阻聚剂分散均匀后,加入固化酶催化剂以及高效促进剂,在30~80°C搅拌下反应3~ 48h,得产物备用,所述固化酶催化剂的用量为总质量的0. 5%~2. 0%,所述促进剂的用量 为固化酶质量的1 %~2% ; 52 :纯化处理:将步骤S1所得产物过滤、滤液减压蒸馏除去反应生成的甲醇或乙醇及 过量的(甲基)丙烯酸酯,即得最终产物。
[0028]在本发明中,阻聚剂的加入可以防止(甲基)丙烯酸酯双键发生聚合,保证在酯交 换反应过程、纯化处理、产品运输和贮存等阶段的稳定性;本发明优先选用颜色浅、阻聚时 间长和稳定性好的阻聚剂,进一步优选地,所述阻聚剂为氧化铜、硫酸铜、硫酸亚铁、对苯二 酚、对羟基苯甲醚、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚和吩噻嗪中的一种或几种;为了避免阻聚剂 含量过多,影响最终产品的光固化性能,所述阻聚剂的用量有一定的限定,一般不超过总质 量的1. 0%。
[0029]抗氧化剂的加入可以有效改善低粘度(支化)聚醚丙烯酸酯产品的外观,对保持产 品长久使用性能也有一定的作用,所述抗氧化剂主要为受阻酚类或/和亚磷酸酯类辅助抗 氧剂,具体可以选用叔丁基对苯二酚、四[0 - (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四 醇酯、0 _ (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三壬基苯基酯或二亚 磷酸酯季戊四醇二异葵酯中的一种或几种。
[0030] 上述含羰基改性多环胺结构的多官能丙烯酸酯的制备方法,具体包括如下步骤: 向所述多官能丙烯酸酯中加入催化剂,于20~80°C条件下滴加所述含羰基改性多环胺,恒 温反应3~12h,即得产品。
[0031] 优选地,所述含羰基改性多环胺与所述多官能丙烯酸酯的摩尔比为1:1~1:2。
[0032] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: (1) 本发明通过调整碳酸酯与脂环族二胺的配比及合成条件,所得产物具有多种结 构,此时含羰基改性多环胺可作为一种适用性较广的活性胺改性中间体,将其与多官能丙 烯酸酯单体经迈克尔加成反应之后,所得到的含羰基多环胺多官能丙烯酸酯单体作为一种 活性胺克服了常规活性胺气味大、易黄变、易发生胺迀移的不足; (2) 本发明将含羰基改性多环胺应用在(支化)聚醚丙烯酸酯中时,合成了一种一种具 有助引发基团的低粘度树脂,该具有助引发基团的低粘度树脂具有较高的固化速率,较小 的固化收缩率、较优良的硬度和耐高温性能,同时克服了向现有技术中的树脂中添加活性 胺后带来的气味大、易发生胺迀移和黄变严重的不足; (3) 本发明以脂环族二胺为原料,经碳酸酯改性形成含羰基改性多环胺,工艺简单,原 料廉价易得。
【具体实施方式】
[0033]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。 除非特别说明,实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
[0034]合成例1一种含羰基二环多胺1
在装有精馏装置、温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入177. 2g碳酸二乙酯和258. 4g无 水哌嗪;搅拌均匀后,逐渐升温至80°C,恒温反应6h,精馏口温度控制在60~70°C左右, 待基本无精馏液分出后,升温至90~KKTC减压蒸馏除去低沸点副产物及杂质,得透明无 色产物350. 2g(实际收率95. 5% )。
[0035]合成例2-种含羰基多环低聚多胺2
在装有精馏装置、温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入162. 0g碳酸二甲酯和194. 6g无 水哌嗪;搅拌均匀后,逐渐升温至80°C,恒温反应12h,精馏口温度控制在60~70°C左右, 待基本无精馏液分出后,升温至90~100°C减压蒸馏除去低沸点副产物及杂质,得透明无 色产物290. 2g(实际收率95. 9%)。
[0036]合成例3 -种含羰基二环多胺3
在装有精馏装置、温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入97. 0g碳酸乙烯酯和374. 7g异佛 尔酮二胺;搅拌均匀后,逐渐升温至80°C反应6h,精馏口温度控制在60~70°C左右,待基 本无精馏液分出后,升温至90~KKTC减压蒸馏除去低沸点副产物及杂质,得透明无色产 物385. 2g(实际收率95. 5%)。
[0037]合成例4聚醚丙烯酸酯1(Mn~1162,官能度为3) 一种聚醚三丙烯酸酯及其制备方法,包括如下两个步骤: a.酯交换反应:取400g聚醚三元醇(Mn~1000,V0AN0LCP-1055)、384. 4g丙烯酸甲 酯、3. 2g亚磷酸三壬基苯基酯、0. 4g对羟基苯甲醚,分散均匀后,加入6g固化酶LVK-F100 和0.lg甲基磺酸镧,在40°C下搅拌反应24h; a.纯化处理:将上步所得混合物过滤后,滤液进行减压旋蒸,除尽反应生成的甲醇和 过量的丙烯酸甲酯,得透明无色酯化物463. 0g(固含量99. 5%,粘度105mPa?s/25°C,酯化 率为 97. 1%)。
[0038]合成例5支化聚醚丙烯酸酯2(Mn~1022,官能度为9) 一种支化聚醚丙烯酸酯及其制备方法,具体步骤如下: (1) 支化聚醚多元醇的合成 以甘油为原料,在酸性条件下,经一步缩合形成支化聚醚多元醇(Mn~536,官能度为 9,支化度为0.72); (2) 酶催化酯交换反应,包括如下两个步骤: a. 酯交换反应:取上述支化聚醚多元醇300g、550. 0g丙稀酸甲酯、1. 8g亚磷酸三壬基 苯基酯、〇. 25g对羟基苯甲醚,分散均勾后,加入8g固化酶Novozyme435和0.lg十二烷基 磺酸镧,在50°C下搅拌反应24h;化学反应式如下
b. 纯化处理:将上步所得混合物过滤后,滤液进行减压旋蒸,除尽反应生成的甲醇和 过量的丙烯酸甲酯,得透明无色酯化物553.0g(固含量99. 3%,粘度65mPa,s/25°C,酯化 率为 96. 7%)。
[0039] 实施例1 一种含羰基二环多胺改性TMPTA单体1 取59. 3g(0. 2mol)市售TMPTA单体置于三口瓶中,加入0. 16gDBU催化剂,逐渐升温 至60°C;搅拌下开始滴加19. 8g(0.lmol)合成例1制备得到的含羰基二环多胺1,在lh内 滴加完全,继续恒温反应6h,冷却出料,得无色透明液体75. 6g(固含量为99. 3 %,粘度为 lOOmPa?s/25〇C)〇
[0040] 实施例2 -种含羰基二环多胺改性聚醚丙烯酸酯2 取232. 4g(0. 2m〇l)合成例4合成得到的聚醚丙烯酸酯1 (Mn~1162,官能度为3), 置于三口瓶中,加入0. 4gDBU催化剂,逐渐升温至60°C;搅拌下开始滴加0.lmol由合成例 2制备得到的含羰基二环多胺2,在lh内滴加完全,继续恒温反应6h,冷却出料,得无色透明 液体 235.lg(固含量为 99. 5%,粘度为 120mPa?s/25°C)。
[0041] 实施例3 -种含羰基二环多胺改性支化聚醚丙烯酸酯3 取102. 2g(0.lmol)合成例5制备得到的支化聚醚丙烯酸酯2 (Mn~1022,官能度为 9)加入三口瓶中,加入0. 3gDBU催化剂,逐渐升温至60°C;搅拌下开始滴加0.lmol由合成 例3制备得到的含羰基二环多胺3,在lh内滴加完全,继续恒温反应6h,冷却出料,得无色 透明液体121.lg(固含量为99. 4%,粘度为80mPa?s/25°C)。
[0042] 对比例1 一种含单环结构的氨基甲酸酯改性TMPTA单体 (1) 一种含单环结构的氨基甲酸酯的合成
在装有精馏装置、温度计和搅拌器的三口烧瓶中加入177. 2g碳酸二乙酯和129. 2g无 水哌嗪;搅拌均匀后,逐渐升温至80°C,恒温反应3h,精馏口温度控制在60~70°C左右, 待基本无精馏液分出后,升温至90~KKTC减压蒸馏除去低沸点副产物及杂质,得透明无 色产
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