一種新的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，涉及一種新的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應(yīng)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(yīng)制得含1個(gè)羧基的1官能度丙烯酸酯中間體(I)，中間體(I)與季戊四醇縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。本發(fā)明制備的4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、耐磨、耐刮、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(yīng)用。
【專利說明】一種新的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，涉及一種4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)法規(guī)對(duì)溶劑的嚴(yán)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(lǐng)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(tuán)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(lǐng)域，在美國(guó)、日本、歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛。近年來，隨著紫外光固化技術(shù)在我國(guó)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(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種4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4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4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，通過如下方法制備得到: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(yīng)制得含I個(gè)羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1)，中間體(1)與季戊四醇縮水甘油醚(CAS: 3126-63-4，分子式=C17H28O8，分子量:360.3994)在催化劑、阻聚劑的作用下制得4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯(脂肪族環(huán)氧四丙稀酸酯)。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。
[0008]其中，
[0009]以丙烯酸羥乙酯為例，第一步反應(yīng)式為:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于所述的4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(yīng):先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸酯羥乙(丙)酯反應(yīng)制得含1個(gè)羧基的1官能度丙烯酸酯中間體(1);第二步反應(yīng):中間體(1)與季戊四醇縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得4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(quán)利要求1所述的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于(甲基)丙烯酸酯羥乙(丙)酯與丁二酸酐在催化劑和阻聚劑作用下，在反應(yīng)釜中于.60°C _120°C反應(yīng)1-6小時(shí)，然后冷卻至50°C以下，制得含I個(gè)羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1);其中，所述的(甲基)丙烯酸酯羥乙(丙)酯與丁二酸酐的摩爾比為1:(0.8~1.5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于季戊四醇縮水甘油醚與所述的含1個(gè)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.600C _120°C反應(yīng)1-10小時(shí)而制得所述的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯；其中，所述的季戊四醇縮水甘油醚與第一步反應(yīng)加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.22~0.30):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的4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(yīng)物總質(zhì)量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉?，其用量?00-5000ppm。
5.權(quán)利要求1所述的4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先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與(甲基)丙烯酸酯羥乙(丙)酯反應(yīng)制得含I個(gè)羧基的I官能度丙烯酸酯中間體(1)，中間體(1)與季戊四醇縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的4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(yīng)釜中于60°C-120°C反應(yīng)1-6小時(shí)，然后冷卻至50°C以下，制得含1個(gè)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(quán)利要求5所述的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法，其特征在于季戊四醇縮水甘油醚與所述的含1個(gè)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(yīng)1-10小時(shí)而制得所述的4官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯；其中，所述的季戊四醇縮水甘油醚與第一步反應(yīng)加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.22~0.30):1.
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的4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(yīng)結(jié)束后無(wú)需進(jìn)行中間體(1)的分離純化，直接加入季戊四醇縮水甘油醚，并補(bǔ)加催化劑和阻聚劑進(jìn)行第二步反應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5~8中任一項(xiàng)所述的4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(yīng)物總質(zhì)量的0.1wt% -2wt% ;所述的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉?，其用量?00-5000ppm。
10.權(quán)利要求 1所述的4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(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09D4/02GK104003874SQ201410172932
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】張麗麗, 胡劍飛 申請(qǐng)人:江蘇利田科技股份有限公司