專利名稱：二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境友好感光高分子化合物合成技術領域，涉及一種可紫外光固化的磷酸酯類丙烯酸酯的合成方法，特別涉及一種金屬玻璃附著力促進劑二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯及其合成方法。
背景技術：
紫外光固化涂料與傳統(tǒng)涂料相比，不含任何有機溶劑或惰性稀釋劑，固化時不需加熱，具有環(huán)境友好、能耗低、效率高、化學穩(wěn)定性好、適用性好等特點，是一種業(yè)內人士廣泛贊同的“5E” 涂料(Economy, Efficiency, Ecology, Energy-saving, Enabling),已廣泛應用于各個領域。隨著各種光敏涂料的開發(fā)應用，紫外光固化涂料配方設計的關鍵之一便是如何提高其與各種基材的附著力，因為良好的附著力是涂膜獲得良好加工性能、耐介質性能及戶外耐候性能的前提。所以如何通過提高涂料的附著力來提高涂膜的性質是我們大家所關注的問題。一般情況下是通過添加各種附著力促進劑來改善其附著力。磷酸酯類丙烯酸酯因含有羥基等官能團能與金屬、玻璃等基材表面形成較強的化學鍵合而獲得良好的附著力以及具有的C=C雙鍵官能團能較好地應付光固化時的體積收縮性及收縮內應力等問題，同時在通用的(甲基)丙烯酸活性單體及(甲基)丙烯酸樹脂中有很好的溶解性，是一種性能良好的光固化涂料附著力促進劑，對明顯提高涂料對金屬、玻璃等基材的附著力，且分子中含有四官能團，光固化速度快。目前國內外的文獻報道了幾種磷酸酯類丙烯酸酯的合成方法，一是以三氯化磷為磷酸酯化試劑與甲基丙烯酸羥乙酯反應先生成亞磷酸酯，再經氧化變成磷酸酯，最后經水解脫氯可得純度大于90%的 雙酯。此方法生產的磷酸酯具有雙酯含量高、酸值低，所得產物質量好，但上述方法存在以下幾個問題，第一:生產工藝過程多、收率低，生產成本過高，第二:反應中有大量副產物HCl產生，污染大，需要對其進行后處理，第三:三氯化磷是發(fā)煙液體，其氣體有毒、有刺激性和強腐蝕性，生產條件苛刻。另外幾種合成方法是以三氯氧磷、五氧化二磷、聚磷酸、焦磷酸等為磷酸酯化試劑與甲基丙烯酸羥乙酯進行酯化反應，但所得產物都存在C=C雙鍵官能團含量低，酸值高，在樹脂光固化過程中存在光固化速度慢及樹脂的耐受性受到影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以五氧化二磷為磷酸酯化試劑、生產工藝簡單、無副產物排放、C=C雙鍵官能團含量高、酸值低、附著力好的磷酸酯類丙烯酸酯及其合成方法。本發(fā)明實施例第一個目的是提供一種二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯，其分子結構式如下:
權利要求
1.一種二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯，其分子結構式如下:
2.—種權利要求1所述二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯的合成方法，其特征在于:在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應釜中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下與甲基丙烯酸進行開環(huán)加成反應生成二甲基丙烯酸甘油酯；二甲基丙烯酸甘油酯與催加坡訊社五氧化二磷進行酯化反應生成二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯。
3.根據權利要求2所述二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯的合成方法，其特征在于:在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下，甲基丙烯酸縮水甘油酯與甲基丙烯酸進行開環(huán)加成反應生成二甲基丙烯酸甘油酯；甲基丙烯酸縮水甘油酯與甲基丙烯酸開環(huán)加成反應的質量比為1:0.5^0.6 ;開環(huán)加成反應的溫度為2(Γ100 ，開環(huán)加成反應的時間為f 12小時。
4.根據權利要求2所述二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯的合成方法，其特征在于:開環(huán)加成反應的催化劑為對甲基苯磺酸、三苯基膦、三苯基氧膦、六次甲基四胺、四甲基溴化銨、四丁基溴化銨、N, N- 二甲基芐胺、三氟化硼乙醚絡合物、活性鉻(III)絡合物；催化劑用量為反應物總質量的0.3^1.0%。
5.根據權利要求2所述二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯的合成方法，其特征在于:開環(huán)加成反應的阻聚劑是對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚、2，5- 二叔丁基對苯二酚、氯化鐵；阻聚劑用量為反應物總質量的0.08、.3%。
6.根據權利要求2所述二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯的合成方法，其特征在于:二甲基丙烯酸甘油酯與五氧化二磷進行酯化反應；二甲基丙烯酸甘油酯與五氧化二磷酯化反應的質量比1:0.15 0.30，酯化反應溫度為1(T90°C，酯化反應時間為1 8小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于UV光固化涂料附著力促進劑二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯及其合成方法，合成過程為在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應釜中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下與甲基丙烯酸進行開環(huán)加成反應生成二甲基丙烯酸甘油酯。二甲基丙烯酸甘油酯與催加坡訊社五氧化二磷進行酯化反應生成二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯。生成的目的產物具有顏色淺、酸值低、附著力好，且含有四官能團，可作為添加劑用于生產紫外光固化涂料，在通用的(甲基)丙烯酸活性單體及(甲基)丙烯酸樹脂中有很好的溶解性，可提高樹脂對金屬、玻璃等基材的附著力及樹脂的紫外光固化速度。
文檔編號C07F9/09GK103183703SQ20121053110
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者劉登友, 李本祥, 凌立志 申請人:湖南農業(yè)大學