[發明專利]一種有機硅改性丙烯酸酯的方法

無效

• 申請號: 201310059521.X
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103172830A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 伍斌
• 申請（專利權）人: 淮南聯合大學
• 主分類號: C08G18/81
• 分類號: C08G18/81;C08G18/61;C08G18/38
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明屬于紫外光固化領域，具體涉及一種有機硅改性丙烯酸酯的方法。?

背景技術

有機硅具有很低的粘溫系數、優異的界面性能、良好的潤滑性和化學穩定性及突出的耐候性等性能，有機硅改性紫外光固化體系可以得到性能更好的固化層，在紫外光固化體系中用到的改性有機硅材料主要從以下面幾種方式制得：一種是含硅鹵化物與帶羥基丙烯酸酯反應制得，其缺點是產物中含有鹵化氫，不易除干凈，容易影響最后固化涂層的性能。另一種為用帶Si-H鍵的硅油在鉑等金屬化合物的催化下與帶羥基丙烯酸酯或多元丙烯酸酯反應制得，其缺點就是合成過程中要用到價格較貴的金屬催化劑，金屬催化劑顏色較深，影響產物的色澤，實驗操作不方便等。還有就是用帶甲氧基、乙氧基等容易水解的基團的含硅化合物在堿性溶液中與帶羥基丙烯酸酯或多元丙烯酸酯反應制得，其缺點就是反應中用到強堿溶液，使產物的分離和純化難度增大。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種合成方法簡單，產物純度高的新型有機硅改性丙烯酸酯的方法。?

本發明有機硅改性丙烯酸酯的方法，包括如下步驟：在20～110℃下，采用氨基硅烷或分子量為100～10000氨基硅油與含有異氰酸酯基的丙烯酸酯反應2～24小時，其中異氰酸酯基與氨基的摩爾比為1:0.9～6。?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述含有異氰酸酯基的丙烯酸酯為丙烯酸異氰酸酯基乙酯（AOI）或甲基丙烯酸異氰酸酯基乙酯（MOI）或二者的混合物，所述甲基丙烯酸異氰酸酯基乙酯的分子量為155.15，其分子結構如下式所示：?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述氨基硅烷選自3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基乙基二乙氧基硅烷、3-氨丙基苯基二乙氧基硅烷、?3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丁基三乙氧基硅烷、3-氨丁基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丁基乙基二乙氧基硅烷、3-氨丁基苯基二乙氧基硅烷、3-氨異丁基甲基二甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三丙氧基硅烷、3-氨乙基三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-環己基-3-氮丙基甲基二甲氧基硅烷等，優選N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-環己基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷其中的一種或多種的混合物。?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述氨基硅油為具有不同氨值、粘度的單胺、雙胺、多胺硅油的其中一種或多種的混合物。?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述氨基硅油的分子量為150～1000，選擇此分子量的氨基硅油的原因是：分子量小了以后，氨基的含量相對增加，與異氰酸酯反應后得到丙烯酸酯基含量高，活性大。?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述異氰酸酯基與氨基的摩爾比為1：0.95～4。?

本發明所述的有機硅改性丙烯酸酯的方法，其中所述反應溫度為50～100℃，反應溫度越高其反應速度越快，但丙烯酸酯類化合物在高溫下不穩定，容易自聚，所以優選的反應溫度在50～100℃之間。?

本發明有機硅改性丙烯酸酯的方法與現有技術不同之處在于本發明采用氨基硅烷或氨基硅油與含有異氰酸酯基的丙烯酸酯反應，常規的有機硅改性丙烯酸酯，需要異氰酸酯做橋，連接氨基硅油和羥基丙烯酸酯，改性過程分為兩步，收率低，而且易殘留毒性很大的游離異氰酸酯，本發明為一步法，收率高，且反應過程溫和，易控制，即使有殘留的含有異氰酸酯基的丙烯酸酯亦可參加UV固化，采用本發明所述方法獲得的改性的丙烯酸酯，既可單獨光固化成膜，也可作為紫外光固化體系的活性稀釋劑，與未改性丙烯酸酯比較其固化收縮率降低，由其組成的紫外光固化組合物，得到的固化層具有耐磨、硬度高、表面光澤提高以及表面張力減小等優異的性能；改性的丙烯酸酯與丙烯醛環氧酯復合使用時，還具有消泡作用，得到的固化層硬度高、表面光澤提高以及表面張力減小等優異的性能。?

本發明提供的有機硅改性丙烯酸酯的合成方法，無副反應產生，合成方法簡單，產物純度高，所得改性丙烯酸酯既可單獨光固化成膜，也可作為紫外光固化體系的活性稀釋劑。由其組合的紫外光固化組合物固化后具有良好的表面與力學性能，得到的固化層經實驗在木器、金屬、塑料等表面均有良好的附著力，固化速度快，隨著含硅化合物含量的增加，所得的固化膜表面接觸角增大，表現出良好的憎水性，可以用作木器、金屬、塑料等表面涂層，在工?業上具有廣泛的應用前景。?

下面結合具體實施方式對本發明的有機硅改性丙烯酸酯的方法作進一步說明。?