[發明專利]一種含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210252873.2
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102766048A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 龐來興
• 申請（專利權）人: 廣州市博興化工科技有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/10;B01J31/02;B01J31/06;C09D4/02;C09D11/00;C09J4/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明屬于聚合物材料單體合成領域，具體涉及一種含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物及其制備方法和應用。

背景技術

丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單體是合成聚（甲基）丙烯酸酯材料的原材料，在工業生產和科學研究中具有重要地位。包括涂料、油墨、膠粘劑、聚合物復合材料、醫用生物材料等領域，都有廣泛應用。特別是在光固化涂料、油墨、膠粘劑中，（甲基）丙烯酸酯單體普遍被用作活性稀釋單體，降低配方體系粘度同時，還可參與光交聯反應，成為光固化交聯網絡結構的一部分。目前本領域中所使用的（甲基）甲基丙烯酸酯單體主要包括脂肪醇的（甲基）丙烯酸酯、醚醇的（甲基）丙烯酸酯、芳基醇的（甲基）丙烯酸酯等，這些（甲基）丙烯酸酯單體對某些輔助高分子材料常常只有較弱的溶解能力，例如氯醋樹脂、聚氨酯樹脂、EVA樹脂等，而光固化涂料、油墨、膠粘劑配方中，出于提高性能的需要，又常常添加某種較大分子量的惰性聚合物，如果丙烯酸酯活性稀釋劑溶解力差，將直接導致配方組分混溶性不佳，最終固化性能也較差。另一方面，越來越多的光固化涂料、油墨、膠粘劑應用于塑料基材，包括ABS、PC、PMMA、TPU等，如果丙烯酸酯單體對這些塑料基材具有較好的溶脹侵蝕能力，則光固化界面附著性能將得以明顯提高。但是，傳統的丙烯酸酯單體均不具備這種性能，光固化涂料、油墨、膠粘劑的配方應用受到限制。

實際工藝生產中，為解決上述問題，往往在配方體系中添加對聚合物溶解、溶脹能力較強的酮類溶劑，包括丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環己酮等，提高都行聚合物的溶解性，促進配方互溶，并對塑料基材產生適度侵蝕“燒底”作用，改善光固化膜的附著力等性能。然而，這些傳統有機溶劑添加于配方中，帶來嚴重的污染、毒性、氣味問題，與光固化技術宣揚的環保特征格格不入，是一種技術上的倒退。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供一種含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物。所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物中具有酮羰基，對聚合物具有較強的溶解力，并且可以參與光固化反應，進入交聯網絡，不會導致溶劑殘留毒性的問題。

本發明的另一目的在于提供所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的制備方法。

本發明的另一目的在于提供所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的應用。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物，所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物具有式（Ⅰ）所示結構；

（Ⅰ）

其中，R₁和R₂獨立選自H或CH₃。

所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的制備方法，以α-鹵代甲基酮與（甲基）丙烯酸鹽為原料，在相轉移催化劑及油性有機溶劑的存在下發生取代反應得到；

所述相轉移催化劑為聚乙二醇類或季銨鹽類相轉移催化劑。

以聚乙二醇類為相轉移催化劑，其分子量太小，相轉移催化活性較差，分子量太高時成固體，不便于分散。作為一種優選方案，所述聚乙二醇類相轉移催化劑的分子量優選在200~1000之間。這樣的聚乙二醇類相轉移催化劑適用于固-液或液-液體系。

作為一種優選方案，所述季銨鹽類相轉移催化劑優選包含至少一個含有7個碳原子以上的烴基取代基。季銨鹽類相轉移催化劑更適用于液-液體系。

作為一種更優選方案，所述季銨鹽類相轉移催化劑更優選為芐基三甲基溴化銨、辛基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨或十六烷基三乙基溴化銨。

作為一種優選方案，所述α-鹵代甲基酮優選為氯代或溴代的α-鹵代甲基酮。

作為一種優選方案，所述（甲基）丙烯酸鹽優選為（甲基）丙烯酸的堿金屬鹽、銨鹽或季銨鹽。

作為一種優選方案，所述油性有機溶劑優選為甲苯。

所述的（甲基）丙烯酸鹽可以使以固體或水溶液的形式參與反應。油性有機溶劑與水不互溶，因此，反應體系可能是固-液或液-液多相體系。相轉移催化劑可以促進油相中的α-鹵代甲基酮與水相或固相中的（甲基）丙烯酸鹽發生取代反應。反應原理如下：

其中，R₁和R₂獨立選自H或CH₃。M⁺表示堿金屬離子、銨根離子（NH₄⁺）或四烷基季銨離子。