[發明專利]一種含羰基改性多環胺及其制備方法與其在多官能丙烯酸酯中的應用

有效

• 申請號: 201510348618.1
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN105037297B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 龐來興;李志云;巫朝劍;汪慧;曾賢健
• 申請（專利權）人: 廣東博興新材料科技有限公司
• 主分類號: C07D295/215
• 分類號: C07D295/215;C07C273/18;C07C275/18;C12P7/62
• 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

本發明涉及含羰基改性多環胺的合成，具體涉及一種含羰基改性多環胺及其制備方法與其在多官能丙烯酸酯中的應用，尤其涉及含羰基改性多環胺在多官能丙烯酸酯單體及（支化）聚醚丙烯酸酯中的應用。

背景技術

眾所周知，脂肪族叔胺可作為一種助引發劑，與奪氫型光引發劑二苯甲酮（BP）或雜環芳酮組成復合引發劑，在紫外光下協同促進活性自由基的產生和有效降低氧阻聚作用，從而提高UV固化速率，有助于深層及表層的完全固化；但現有的活性胺大多以小分子胺類，如二乙胺、二丙胺、二正丁胺等，通過邁克爾加成反應，使多官單體的部分雙鍵叔胺化得到，如TMPTA或TPGDA改性的活性胺，但是此類活性胺仍存在氣味大、易發生胺遷移和黃變嚴重等弊病，不宜在UV體系中大量使用，僅能作為一種外添加的助引發劑；因此，仍需尋求一種氣味小，不易發生胺遷移以及黃變小的活性胺助引發劑；或者尋求一種具有叔胺助引發活性基團的低粘度樹脂以克服現有技術中的活性胺助引發劑在UV體系中用量小、氣味大、易發生胺遷移以及黃變嚴重的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種含羰基改性多環胺，所述含羰基改性多環胺由碳酸酯與脂環族二胺經氨解反應形成的具有至少兩個環結構的多環胺，將所述含羰基改性多環胺應用到多官能丙烯酸酯中時，能顯著提高多官能丙烯酸酯的固化速率、減小固化收縮率、并能顯著提高多官能丙烯酸酯的硬度和耐高溫性能，同時生成的含羰基改性多環胺多官能丙烯酸酯具有氣味小、胺遷移性小和黃變性小的特點。

本發明的另一目的在于提供上述含羰基改性多環胺的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述含羰基改性多環胺在制備含羰基多環胺改性多官能丙烯酸酯中的應用。

本發明的另一目的在于提供上述含羰基多環胺改性多官能丙烯酸酯的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種含羰基多環胺改性多官能丙烯酸酯。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種含羰基改性多環胺，所述含羰基改性多環胺為以碳酸酯與脂環族二胺經氨解反應形成的具有至少兩個環結構的多環胺；其中，所述脂環族二胺是指哌嗪、異佛爾酮二胺、1,4-己二胺、1-甲基-2,4-環己二胺和N,N'-二甲基-1,2-環己二胺中的一種或幾種。

本發明提供的含羰基改性多環胺具有至少兩個環結構，將本發明提供的含羰基改性多環胺應用在多官能丙烯酸酯中時，能顯著提高多官能丙烯酸酯的固化速率、減小固化收縮率、并能顯著提高多官能丙烯酸酯的硬度和耐高溫性能，同時生成的含羰基改性多環胺多官能丙烯酸酯具有氣味小、胺遷移性小和黃變性小的特點。

優選地，所述碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一種或幾種。

上述含羰基改性多環胺的制備方法，具體包括如下步驟：碳酸酯和脂環族二胺按摩爾比為1:1～2的比例于60～120℃條件下反應3～12h，減壓蒸餾除去副產物及過量的反應物即得。

一種含羰基多環胺改性多官能丙烯酸酯，所述含羰基多環胺改性多官能丙烯酸酯由上述含羰基改性多環胺與多官能丙烯酸酯經邁克爾加成反應，在多官能丙烯酸酯的部分雙鍵中引入多環叔胺結構。

在本發明中，上述多官能丙烯酸酯包括多官能丙烯酸酯單體和（支化）聚醚丙烯酸酯，所述多官能丙烯酸酯單體為二丙烯酸-1,6己二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種；所述（支化）聚醚丙烯酸酯由聚醚多元醇或支化聚醚多元醇與（甲基）丙烯酸酯進行酯交換反應得到；所述聚醚多元醇或支化聚醚多元醇的官能度為3～12，相對分子質量為400～5000；

其中，所述支化聚醚多元醇由三元醇和/或四元醇經催化縮合得到，或再經過環氧丙烷和/或環氧乙烷進行擴鏈后得到。

本發明中，所述聚醚多元醇或支化聚醚多元醇的官能度是指聚醚多元醇或支化聚醚多元醇中含有的羥基的數目。

本發明中，所述支化聚醚多元醇由三元醇和/或四元醇經催化縮合得到，更具體地，可以是由兩個以上的三元醇和/或四元醇縮合得到。

更優選地，所述支化聚醚多元醇由三個以上的三元醇和/或四元醇縮合得到。發明人意外發現，具有這種支化結構的聚醚多元醇，制備成本發明所述支化聚醚丙烯酸酯時，除了具有低粘度外，還獲得了較高的固化速度。