一種新的6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(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，涉及一種新的6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、阻聚劑作用下與三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)制得含1個(gè)羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(I)，中間體(I)與三羥甲基丙烷三縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。本發(fā)明制備的6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(zhuān)利說(shuō)明】一種新的6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6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(lái)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(lái)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(kāi)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(lái)，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(lái)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6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6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6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(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，通過(guò)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、阻聚劑作用下與三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)制得含I個(gè)羧基的2官能度丙烯酸酯中間體
(I)，中間體⑴與三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(CAS:30499-70-8，分子式=C15H26O6，分子量:302.36)在催化劑、阻聚劑的作用下制得6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯(脂肪族環(huán)氧六丙稀酸酯)。
[0008]其中，
[0009]第一步反應(yīng)式:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于所述的6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯通過(guò)以下方法制備的到:第一步反應(yīng):先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)制得含I個(gè)羧基的2官能度丙烯酸酯中間體⑴；第二步反應(yīng):中間體(1)與三羥甲基丙烷三縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于三羥甲基丙烷二丙烯酸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2官能度丙烯酸酯中間體(1);其中，所述的三羥甲基丙烷二丙烯酸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6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯，其特征在于三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與所述的含I個(gè)羧基的2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6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯；其中，所述的三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與第一步反應(yīng)加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.3~0.4):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的6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(lèi)、季銨鹽類(lèi)、季鱗鹽類(lèi)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 6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(yīng):先由丁二酸酐在催化劑、阻聚劑作用下與三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)制得含I個(gè)羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(1);第二步反應(yīng):中間體(1)與三羥甲基丙烷三縮水甘油醚在催化劑、阻聚劑的作用下制得6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6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法，其特征在于三羥甲基丙烷二丙烯酸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2官能度丙烯酸酯中間體(1);其中，所述的三羥甲基丙烷二丙烯酸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6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法，其特征在于三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與所述的含I個(gè)羧基的2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6官能度脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯；其中，所述的三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與與第一步反應(yīng)加入的丁二酸酐的摩爾比為(0.3 ~0.4):1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的6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，直接加入三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，并不假催化劑和阻聚劑進(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6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(lèi)、季銨鹽類(lèi)、季鱗鹽類(lèi)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樱溆昧繛?00-5000ppm。
10.權(quán)利要求1所述的6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)】C09D175/14GK104003876SQ201410172953
【公開(kāi)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, 張兵 申請(qǐng)人:江蘇利田科技股份有限公司