[發明專利]一種改性環氧丙烯酸酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201210219448.3
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102702480A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李東林;李兆國
• 申請（專利權）人: 惠州市長潤發涂料有限公司
• 主分類號: C08G59/17
• 分類號: C08G59/17;C08G59/16;B01J31/12;C09D163/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

?????本發明屬于有機高分子技術領域，涉及一種改性的環氧丙烯酸酯及其制備方法。

背景技術

環氧丙烯酸酯的合成在20世紀50年代就已有專利報道，直到20世紀70年代才將其應用到光固化領域。環氧丙烯酸酯是由初期商品化的環氧樹脂和丙烯酸或者甲基丙烯酸酯化而來，是目前國內光固化產業應用最多、量也最大的一類光固化低聚物。根據結果類型的不同，環氧丙烯酸酯可分為雙酚A行環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、改性環氧丙烯酸酯和環氧大豆油丙烯酸酯，其中又以雙酚A型環氧丙烯酸酯用量最大。

雙酚A型環氧丙烯酸酯分子結構中含芳環和側位羥基，可以提供良好的附著力；同時由于具有芳環結構，因此樹脂具有較高的剛性、拉伸強度及熱穩定性；總體而言，傳統雙酚A環氧丙烯酸酯的主要特點有：光固化速率快，固化后硬度高和拉伸強度大，膜層光澤都高，耐化學品腐蝕性能優異。可廣泛應用于光固化涂料、油墨、膠黏劑中。但其主要缺點是：一是雙酚A環氧丙烯酸酯成品粘度大，基本在50000～100000map.s/40℃，在室溫下流動性極差，幾乎為固態。因此，使用前均需要烘烤，導致施工不方便，影響施工效率；二是雙酚A環氧丙烯酸酯剛性結構導致固化膜脆性大，柔韌性不足限制了其應用范圍；三是在傳統的生產工藝中，由于添加了叔胺或季銨鹽類催化劑，而反應結束后又無法有效的將催化劑分離出導致漆膜的耐黃變性變差。在要求耐黃變性高的領域，如塑膠面漆、紙上光油等領域，其應用受到了很大的限制。

綜上所述，針對雙酚A環氧丙烯酸酯的這些弊端，科研人員對此也做了一些努力和嘗試，在保留其優點的前提下，改善其某些性能，例如引入脂肪酸改性環氧丙烯酸酯來改善柔韌性；或是用環氧大豆油合成環氧丙烯酸酯以降低粘度，增加柔性；以及先用二元酸酐與丙烯酸羥乙酯反應物再與環氧樹脂反應制備改性環氧丙烯酸酯等常規方法，但都只能使某一方面性能得到優化，而不全面。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種性能更加全面的改性環氧丙烯酸酯，該改性環氧丙烯酸酯制備時反應時間短，成品粘度低，漆膜的耐黃變性能、柔韌性好，并且一改傳統的水白透明的外觀而是淡綠色。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供上述改性環氧丙烯酸酯的制備方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：

一種改性環氧丙烯酸酯，是由如下組分經加成反應而得：

（1）環氧樹脂40.7～71.2%；

（2）丙烯酸，或者是羥基丙烯酸酯與二元酸或酸酐的混合物27.2～57.7%；

（3）催化劑1.0～1.2%；

（4）阻聚劑0.15%；

（5）抗氧劑0.1%；

所述催化劑為季銨鹽類和有機金屬化合物的混合物。

進一步的，所述季銨鹽類和有機金屬化合物的比例為：60:0.5~1.5.

???進一步的，所述季銨鹽類具體為三乙胺、三苯基膦、四甲基氯化銨中的至少一種。

進一步的，所述有機金屬化合物具體為有機鉻化合物、有機鈷化合物、有機鉬化合物中的至少一種。

所述阻聚劑為對羥基苯甲醚、對苯二酚中的至少一種。

所述抗氧劑為對次磷酸、次亞磷酸中的至少一種。

????一種上述改性環氧丙烯酸酯的制備方法位：將各組分投入到裝有攪拌器、溫度計的反應容器中，攪拌升溫至95～100℃保溫1.5～2.5h，繼續升溫至105～110℃保溫1.5～2.5h，直至AV≤5mgKOH/g。

環氧丙烯酸酯的合成過程中涉及到的主要是環氧樹脂的環氧基與丙烯酸或者酸酐混合物中的羧基、酸酐發生開環反應，如果使用普通的、單一型的催化劑，由于催化效率較低使得開環反應較慢。然而，使用季銨鹽與有機金屬化合物的復合型催化劑，可以有效的降低開環反應的反應活化能，大大加快了反應速率，并且具有很強的催化單一型，有效的控制了樹脂的分子量，從而縮短了反應時間、降低了成品粘度。再者，由于有機金屬化合物中鈷（3+）具有淡綠色色相，因此，可以很好的彌補因漆膜黃變產生的色覺效果。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明使用季銨鹽類與有機金屬化合物搭配作為催化劑，不僅縮短了反應時間，而且成品具有粘度低，漆膜的耐黃變性能、柔韌性好的優點，并且一改傳統的水白透明的外觀而是淡綠色。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本發明做進一步的描述。

實施例1