[發明專利]一種新的6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410172953.6
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN104003876A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 張麗麗;胡劍飛;張兵
• 申請（專利權）人: 江蘇利田科技股份有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/30;C09D175/14;C09D7/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

技術領域

本發明屬于材料領域，涉及一種6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯及其制備方法與應用。?

背景技術

隨著科學技術的迅速發展和環境保護法規對溶劑的嚴格限制，UV光固化高分子材料越來越受到人們的重視。UV光固化材料具有固化快、能耗低、污染少、效率高等優良性能，因而廣泛用于涂料、印刷以及電子工業等領域，近年來發展迅速。環氧丙烯酸酯(epoxy?acrylate，EA)是由含環氧基團的化合物和丙烯酸或甲基丙烯酸經開環酯化而制得，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、硬度高等優良性能，廣泛用于光固化油墨、涂料、膠粘劑等領域，在美國、日本、歐洲發達國家應用廣泛。近年來，隨著紫外光固化技術在我國的興起，新型光固化材料作為UV涂料、油墨、粘合劑的原料用途越來越廣，使用量在逐年增加。?

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯。?

本發明的另一目的是提供該6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯的制備方法。?

本發明的又一目的是提供該6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯的應用。?

本發明的目的可通過如下技術方案實現：?

一種6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯，通過如下方法制備得到：先由丁二酸酐(CAS?NO.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)丙烯酸酯反應制得含1個羧基的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(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官能度脂肪族環氧丙烯酸酯(脂肪族環氧六丙稀酸酯)。?

其中，?

第一步反應式：?

含1個羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(I)優選通過以下步驟制備：三羥甲基丙烷二丙烯酸酯與丁二酸酐在催化劑作用下，在反應釜中于60℃-120℃反應1-6小時，然后冷卻至50℃以下，制得含1個羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(I)；其中，三羥甲基丙烷二丙烯酸酯與丁二酸酐的摩爾比優選1:(0.8～1.5)。在本發明反應條件下，丁二酸酐開環生成1個羧基，當反應體系酸值下降至恒定，即丁二酸酐完全進行開環反應生成羧基，轉化率在99.9％以上。?

所述第一步反應催化劑優選路易斯堿類、季銨鹽類、季鏻鹽類中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物；進一步優選自三乙胺、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、三苯基乙基溴化鏻、四丁基溴化鏻中的一種或兩種或兩種以上任意比例混和物；催化劑用量為三羥甲基丙烷二丙烯酸酯與丁二酸酐總質量的0.1wt％-2wt％。阻聚劑優選對羥基苯甲醚或對苯二酚，其用量為100-5000ppm。?

第二步反應式：?

所述的6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯優選通過以下步驟制備：三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與所制得的含1個羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(I)在催化劑、阻聚劑作用下，于60℃-120℃反應1-10小時而制得所述的6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯；其中，所述的三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與丁二酸酐的摩爾比為(0.3～0.4):1。?

所述的6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯進一步優選通過以下步驟制備：三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與所制得的含1個羧基的2官能度丙烯酸酯中間體(I)在催化劑、阻聚劑作用下，于70℃-110℃反應3-9小時而制得所述的6官能度脂肪族環氧丙烯酸酯；其中，所述的三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與丁二酸酐的摩爾比為(0.31～0.35):1。?

其中阻聚劑可以為對羥基苯甲醚或對苯二酚，其用量為100-5000ppm。?