[發明專利]對叔丁基酚縮水甘油醚丙烯酸酯的制備方法

無效

• 申請號: 201210463305.7
• 申請日: 2012-11-17
• 公開（公告）號: CN102993010A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 黃筆武;鄧沖
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/26;C09D7/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種紫外光固化光敏稀釋劑制備方法，尤其涉及到一種對叔丁基酚縮水甘油醚丙烯酸酯的制備方法。

背景技術

紫外光固化是指在紫外光的作用下，液態光敏樹脂快速地聚合形成固態產物的過程，現廣泛應用于涂料工藝、膠粘劑工藝、印刷工藝、微電子工藝、立體光刻快速成型工藝以及其它光成像領域。光敏樹脂通常是由光敏預聚物、光敏稀釋劑和光敏引發劑等組成。其中光敏稀釋劑對調節光敏樹脂的黏度和可施工性起很大的作用。現在，市場上流行的光敏稀釋劑主要是三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（簡稱TMPTA），三丙二醇二丙烯酸酯（簡稱TPGDA）和1,6-己二醇二丙烯酸酯（簡稱HDDA）等,由于這類稀釋劑毒性和刺激性氣味較大，對一些環保性要求較高的場所被禁止使用，因此，開發出毒性小和刺激性氣味小的光敏稀釋劑顯得越來越重要。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，合成一種黏度低、毒性小和刺激性氣味小的光敏稀釋劑，即對叔丁基酚縮水甘油醚丙烯酸酯。把對叔丁基酚縮水甘油醚丙烯酸酯加入到紫外光固化光敏預聚物中，再添加光敏引發劑，即可以制備出一種新型的毒性小和刺激性氣味小的紫外光固化材料。

本發明的目的是這樣來實現的，該制備方法是利用對叔丁基酚縮水甘油醚和丙烯酸為主要原料，在催化劑和阻聚劑作用下進行合成，主要化學反應式：

其特征是制備方法步驟為：先將對叔丁基酚縮水甘油醚、催化劑和阻聚劑放入三口燒瓶中，加熱、攪拌，使催化劑和阻聚劑與對叔丁基酚縮水甘油醚混合均勻，升溫至90~95℃，滴加丙烯酸，丙烯酸滴加完畢后，控溫100~115℃反應幾個小時，定期測定反應系統中的酸值，當酸值達到5.0mgKOH/g以下時，表示反應基本上已經完成，反應產物25℃的黏度為280~320mPa.s。

對叔丁基酚縮水甘油醚與丙烯酸投料的質量比為3.2~3.0:1，催化劑的質量分數為0.6~1.2%，阻聚劑的質量分數為0.2~0.5%。

本發明所述的催化劑為三苯基膦、三乙胺和N,N-二甲基芐胺這三種催化劑中的一種，以三苯基膦催化效果最好，且反應產物的顏色最淺，為淡黃色。

本發明所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚、對苯二酚和2,6-二叔丁基對甲酚這三種催化劑中的一種，在這些阻聚劑中，雖然阻聚效果基本上一樣，但是，對羥基苯甲醚作為阻聚劑制備的反應產物顏色較淺，為淡黃色，對苯二酚和2,6-二叔丁基對甲酚作為阻聚劑制備的反應產物顏色較深，為淡紅色，因此，以對羥基苯甲醚作為阻聚劑效果最好。

在本發明方法中，反應起始溫度即滴加丙烯酸的溫度如果較低，低于90℃，則不利于加成反應快速地進行，會導致反應過程的延長；而反應起始溫度如果較高，高于95℃，則有可能發生丙烯酸自身聚合和對叔丁基酚縮水甘油醚自身聚合，同時也不利于加成反應的控制，這也是所不希望得到的。上述起始反應溫度在90~95℃范圍為最好。

在本發明方法中，滴加丙烯酸的速度即滴加丙烯酸的時間，可考慮控制在30~70分鐘內滴加完畢。如果滴加速度太慢，可能會產生環氧開環自聚的幾率變大；滴加速度太快，造成局部反應溫度過高，不利于控制反應，易發生高溫聚合反應，產生凝膠現象。本發明更好地控制滴加丙烯酸的速度即滴加丙烯酸的時間為40~60分鐘。

在本發明方法中，滴加丙烯酸后的保溫反應溫度如果小于100℃，則會使反應進行緩慢，導致其系統酸值下降至5.0mgKOH/g的反應時間將延長，然而，如果大于115℃，對叔丁基酚縮水甘油醚可能會開環聚合，同時導致反應產物的凝膠化變成固體。因此，滴加丙烯酸后的保溫反應溫度宜選用100~115℃。

在本發明方法中，滴加丙烯酸后的保溫反應時間如果小于3個小時，則系統反應將不完全，具體表現在系統酸值大于5.0mgKOH/g，如果大于7個小時，則會導致所得產物的黏度值較大，且顏色加深，有時產物還出現凝膠現象。因此，滴加丙烯酸后的保溫反應宜選用3~7個小時，更好地選擇是4~6個小時。

本發明對叔丁基酚縮水甘油醚丙烯酸酯，由于黏度較低，毒性小和刺激性氣味小，可作為稀釋劑，加入到環氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯的光敏預聚物中制備出紫外光固化材料，該紫外光固化材料適合應用于輻射固化涂料、油墨和粘合劑等領域。以下結合幾個具體實施方式，進一步說明本發明。

具體實施方式