一種三(2-羥基環(huán)己基)異氰尿酸三丙烯酸酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種精細(xì)化學(xué)品的制備方法，尤其設(shè)及的是一種Ξ(2-徑基環(huán)己基） 異氯尿酸Ξ丙締酸醋的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光固化材料由于其不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑，作為一種綠色環(huán)保涂料被應(yīng)用于涂 料、油漆、油墨、粘合劑及復(fù)合材料等多個(gè)領(lǐng)域，是涂料工業(yè)清潔生產(chǎn)的一種重要方面。UV涂 料主要由四大部分組成，即低聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑和助劑。UV涂料的性能及應(yīng)用完 全取決于上述物質(zhì)的性能和組成。UV涂料中常用低聚物，如環(huán)氧丙締酸醋、聚氨醋丙締酸 醋、聚醋丙締酸醋、聚酸丙締酸醋等低聚物耐高溫和機(jī)械性能不夠理想。
[0003] 而Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋中含有穩(wěn)定的剛性六元碳氮雜環(huán)（Ξ嗦環(huán)）結(jié) 構(gòu)，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。若利用其分子中具有3個(gè)活潑徑基的反應(yīng)活性和 環(huán)己基結(jié)構(gòu)進(jìn)行丙締酸醋化得到Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋，可W提高UV涂 料的強(qiáng)度、耐熱性、耐候性和阻燃性，并且因其結(jié)構(gòu)龐大，分子鏈堆擱松弛，可用于合成高支 度化的星型或樹枝型化合物，進(jìn)而制備低粘度、高固含量的UV涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿 酸Ξ丙締酸醋的制備方法，可W降低生產(chǎn)成本。 陽0化]本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明包括W下步驟：
[0006] (1)在反應(yīng)器中依次加入S(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋、丙締酸、溶劑、催化劑、 第一阻聚劑和抗氧劑，混合均勻后得到反應(yīng)體系；
[0007] (2)反應(yīng)體系溫度保持在90~150°C，向反應(yīng)體系中通入空氣，使所述反應(yīng)體系在 恒溫常壓下回流至反應(yīng)終點(diǎn)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；
[0008] (3)將所述反應(yīng)產(chǎn)物依次水洗、堿洗、鹽洗后靜置分層，取其上層得到有機(jī)相；
[0009] (4)將所述有機(jī)相加入第二阻聚劑并減壓蒸饋脫去有機(jī)相中的溶劑，對有機(jī)相進(jìn) 行加壓過濾，得到Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟（2)中，反應(yīng)溫度為115~125 °C，反應(yīng)時(shí)間 為4~化。 W11] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋和丙締酸的摩 爾比為1:2~8,所述催化劑的用量為Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋和丙締酸總質(zhì)量的 2. 5~8. 5%，所述抗氧劑的用量為丙締酸質(zhì)量的0.1~1%，所述第一阻聚劑的用量為丙締 酸質(zhì)量的0.1~0.8%，所述第二阻聚劑的用量為丙締酸質(zhì)量的0. 05~0.2%。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋和丙締酸的摩 爾比為1 :2. 5~4. 5。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟（2)中，反應(yīng)產(chǎn)物的酸值《0.Im巧OH/g后， 停止反應(yīng)。
[0014] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟（4)中，直至溶劑的含量巧OOppm，得到產(chǎn) 品。
[0015] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟（1)中，所述溶劑選自甲苯、乙酸乙醋、四 氯化碳和環(huán)己燒中的一種或多種。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述溶劑選自甲苯和乙酸乙醋中的一種或兩種，所 述溶劑的用量為Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋和丙締酸總質(zhì)量的60~100%。
[0017] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述催化劑為橫酸類化合物。
[0018] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述催化劑為對甲苯橫酸或甲基橫酸，所述催化劑 的用量為Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸醋和丙締酸總質(zhì)量的4. 5~6. 5%。
[0019] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述抗氧劑為次亞憐酸或次亞憐酸的鹽類化合物。
[0020] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述抗氧劑為次亞憐酸，所述抗氧劑的用量為丙締 酸質(zhì)量的0.4~0.7%。
[0021] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述第一阻聚劑選自氯化銅、五水合硫酸銅、對徑基 苯甲酸和2,6-二叔下基對甲酪中的一種或多種。
[0022] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述第一阻聚劑選自五水合硫酸銅或?qū)交郊姿?中的一種或兩種，所述第一阻聚劑的用量為丙締酸質(zhì)量的0. 3~0.6%。
[0023] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述第二阻聚劑選自對徑基苯甲酸、對苯甲酪、對叔 下基甲酪、對叔下基鄰苯二酪中的一種或多種。
[0024] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述第二阻聚劑選自對徑基苯甲酸或?qū)κ逑禄彵?二酪中的一種或兩種。 W25] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述上層有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸饋時(shí)的真空度 為-0. 09~-0.IMPa，溫度為40~80°C，時(shí)間為2~6小時(shí)。 W26] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述上層有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸饋時(shí)的真空度 為-0. 095~-0. 098MPa，溫度為55~65°C，時(shí)間為6~8小時(shí)。
[0027] 如所述的制備方法制得的Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋。
[0028]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有W下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的固化速度快，機(jī)械性能好，收縮率 低，熱穩(wěn)定性及戶外耐候性優(yōu)異，并且制備步驟簡單，醋化反應(yīng)4~8個(gè)小時(shí)即可，成本較 低，可批量化生產(chǎn)的Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在W本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。 陽〇3〇] 實(shí)施例1
[0031] 本實(shí)施例的Ξ(2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋的反應(yīng)原理如下：
[0032]
[0033] 具體制備過程如下：
[0034] (1)在裝有溫度計(jì)、分水器、冷凝管、攬拌獎的500ml四口燒瓶中依次將38. 7gΞ (2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋、14.2g丙締酸、48g甲苯、3.3g甲基橫酸、0.096g五 水合硫酸銅、0. 117g次亞憐酸放入；
[0035] (2)打開油浴加熱和攬拌裝置，使反應(yīng)體系溫度上升至90°C，向反應(yīng)體系中通入 空氣，并使所述反應(yīng)體系在反應(yīng)器中恒溫常壓下回流4小時(shí)，進(jìn)行醋化脫水反應(yīng)，待得到反 應(yīng)產(chǎn)物的酸值《0.Im巧OH/g后，停止反應(yīng)；
[0036] (3)將反應(yīng)體系溫度冷卻降至40。向反應(yīng)體系中加入32g的去離子水進(jìn)行水洗 后靜置分層，得到水洗后的產(chǎn)物；向所述水洗后的產(chǎn)物中加入80g質(zhì)量濃度為10%的化0H 溶液進(jìn)行堿洗后靜置分層得到堿洗后的產(chǎn)物；向所述堿洗后的產(chǎn)物中加入32g的質(zhì)量濃度 為（NH4)2SO4的溶液進(jìn)行鹽洗后靜置分層取其上層有機(jī)相。
[0037] (4)向所述的上層有機(jī)相中加入0.025對徑基苯甲酸，在40°C下混合，真空度 為-0. 09MPa進(jìn)行減壓蒸饋2小時(shí)脫去有機(jī)相中的溶劑，直至溶劑的含量巧OOppm，得到產(chǎn) 品D
[0038] 對最終產(chǎn)品的酸值、純度和色度進(jìn)行測定：
[0039] 將本實(shí)施例中產(chǎn)品的酸值檢測方法按GB/T12008. 5-2010的方法進(jìn)行測定。
[0040] 氣象色譜檢測法氣象色譜儀條件：載氣（高純氮?dú)猓畛渲痳apakQS,柱 溫：100度，進(jìn)樣口 220度，檢測器220度，進(jìn)樣體積化1，F(xiàn)ID檢測，SE-54型毛細(xì)管色譜柱 (30mX0. 32mmX0. 25um)，乙苯為內(nèi)標(biāo)物。
[0041] 色相APHA檢測方法按GB/T605-1988的方法進(jìn)行測定。
[0042] 本實(shí)施例的制備方法的轉(zhuǎn)化率為82%，所得產(chǎn)品的純度為97%，產(chǎn)品色度為 APHA《20。 陽0創(chuàng)實(shí)施例2
[0044] 本實(shí)施例的制備方法包括W下步驟：
[0045] (1)在裝有溫度計(jì)、分水器、冷凝管、攬拌獎的500ml四口燒瓶中依次將38. 7gΞ (2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋、56. 8g丙締酸、48g甲苯、3. 3g甲基橫酸、0. 096g五 水合硫酸銅、0. 117g次亞憐酸放入；
[0046] (2)打開油浴加熱和攬拌裝置，使反應(yīng)體系溫度上升至150°C，向反應(yīng)體系中通入 空氣，并使所述反應(yīng)體系在反應(yīng)器中恒溫常壓下回流4小時(shí)，進(jìn)行醋化脫水反應(yīng)，待得到反 應(yīng)產(chǎn)物的酸值《0.Im巧OH/g后，停止反應(yīng)；
[0047] (3)將反應(yīng)體系溫度冷卻降至40°C，向反應(yīng)體系中加入32g的去離子水進(jìn)行水洗 后靜置分層，得到水洗后的產(chǎn)物；向所述水洗后的產(chǎn)物中加入80g質(zhì)量濃度為10%的化0H 溶液進(jìn)行堿洗后靜置分層得到堿洗后的產(chǎn)物；向所述堿洗后的產(chǎn)物中加入32g的質(zhì)量濃度 為（NH4)2S04的溶液進(jìn)行鹽洗后靜置分層取其上層有機(jī)相；
[0048] (4)向所述的上層有機(jī)相中加入0.025對徑基苯甲酸，在40°C下混合，真空度 為-0. 09MPa進(jìn)行減壓蒸饋2小時(shí)脫去有機(jī)相中的溶劑，直至溶劑的含量巧OOppm，得到產(chǎn) 品。
[0049] 本實(shí)施例的制備方法的轉(zhuǎn)化率為86%，所得產(chǎn)品的純度為96 %，產(chǎn)品色度為 APHA《30。
[0050] 其他實(shí)施方式和實(shí)施例1相同。 陽0川實(shí)施例3
[0052] 本實(shí)施例的制備方法包括W下步驟：
[0053] (1)在裝有溫度計(jì)、分水器、冷凝管、攬拌獎的500ml四口燒瓶中依次將38. 7gΞ (2-徑基環(huán)己基）異氯尿酸Ξ丙締酸醋、21. 3g丙締酸、48g甲苯、3. 3g甲基橫酸、0. 096g五 水合硫酸銅、0. 117g次亞憐酸放入；
[0054] 似打開油浴加熱和攬拌裝置，使反應(yīng)體系溫度上升至120。向反應(yīng)體系中通入 空氣，并使所述反應(yīng)體系在反應(yīng)器中恒溫常壓下回流6小時(shí)，進(jìn)行醋化脫水反應(yīng)，待得到反 應(yīng)產(chǎn)物的酸值《0.Im巧OH/g后，停止反應(yīng)；
[0055] (3)將反應(yīng)體系溫度冷卻降至40。向反應(yīng)體系中加入32g的去離子水進(jìn)行水洗 后靜置分層，得到水洗后的產(chǎn)物；向所述水洗后的產(chǎn)物中加入80g質(zhì)量濃度為10%的化0H 溶液進(jìn)行堿洗后靜置分層得到堿洗后的產(chǎn)物；向所述堿洗后的產(chǎn)物中加入32g的質(zhì)量濃度 為（NH4)2S04的溶液進(jìn)行鹽洗后靜置分層取其上層有機(jī)相；
[0056] (4)向