一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有機化學材料合成領域，具體涉及一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法。
【背景技術】
[0002]環(huán)氧丙烯酸酯的合成在20世紀50年代就已有專利報道，知道20世紀70年代才將其應用到光固化領域。環(huán)氧丙烯酸酯是由初期商品化的環(huán)氧樹脂和丙烯酸或者甲基丙烯酸酯化而來，是目前國內光固化產業(yè)應用最多、量也最大的一類光固化低聚物。根據(jù)結果類型的不同，環(huán)氧丙烯酸酯可分為雙酚A行環(huán)氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、改性環(huán)氧丙烯酸酯和環(huán)氧大豆油丙烯酸酯，其中又以雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯用量最大。
[0003]雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯分子結構中含芳環(huán)和側位羥基，可以提供良好的附著力；同時由于具有芳環(huán)結構，因此樹脂具有較高的剛性、拉伸強度及熱穩(wěn)定性；總體而言，傳統(tǒng)雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯的主要特點有:光固化速率快，固化后硬度高和拉伸強度大，膜層光澤都高，耐化學品腐蝕性能優(yōu)異?？蓮V泛應用于光固化涂料、油墨、膠黏劑中。但其主要缺點是:一是雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯成品粘度大，基本在50000?10000map.s/40°C，在室溫下流動性極差，幾乎為固態(tài)。因此，使用前均需要烘烤，導致施工不方便，影響施工效率；二是雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯剛性結構導致固化膜脆性大，柔韌性不足限制了其應用范圍；三是在傳統(tǒng)的生產工藝中，由于添加了叔胺或季銨鹽類催化劑，而反應結束后又無法有效的將催化劑分離出導致漆膜的耐黃變性變差。在要求耐黃變性高的領域，如塑膠面漆、紙上光油等領域，其應用受到了很大的限制。
[0004]綜上所述，針對雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯的這些弊端，科研人員對此也做了一些努力和嘗試，在保留其優(yōu)點的前提下，改善其某些性能，例如引入脂肪酸改性環(huán)氧丙烯酸酯來改善柔韌性；或是用環(huán)氧大豆油合成環(huán)氧丙烯酸酯以降低粘度，增加柔性；以及先用二元酸酐與丙烯酸羥乙酯反應物再與環(huán)氧樹脂反應制備改性環(huán)氧丙烯酸酯等常規(guī)方法，但都只能使某一方面性能得到優(yōu)化，而不全面。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在提供反應時間快，制備工藝簡單，具有低黏、光固化速率快、固化后硬度高、拉伸強度大、膜層光澤度高、耐化學品腐蝕性能優(yōu)異特點的改性環(huán)氧丙烯酸酯。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其具體實施方案為:
本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于改性環(huán)氧丙烯酸酯合成原料為:環(huán)氧樹脂、二元酸或酸酐、羥基丙烯酸酯、催化劑有季銨鹽類、有機金屬化合物、阻聚劑、抗氧劑。
[0007]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于，該方法合成改性環(huán)氧丙烯酸酯步驟為:將計算量的環(huán)氧樹脂、羥基丙烯酸酯、二元酸或酸酐、催化劑、阻聚齊IJ、抗氧劑投入到裝有攪拌器、溫度計的反應容器中，攪拌升溫至95?100°C保溫2h，繼續(xù)升溫至105?110°C保溫2h，直至AV ( 5mgKOH/g。
[0008]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為170?195。
[0009]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于二元酸或酸酐為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、順丁烯二酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙基酯中的一種或兩種。
[0011]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于催化劑有季銨鹽類為三乙胺、三苯基膦、四甲基氯化銨中的一種或多種；有機金屬化合物為鉻、鈷、鑰中的一種或多種。
[0012]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于阻聚劑為對羥基苯甲醚、對苯二酚中的一種或多種。
[0013]本發(fā)明所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于抗氧劑為次磷酸、次亞磷酸中的一種或多種。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)使用季銨鹽類與有機金屬化合物搭配作為催化劑，不僅縮短了反應時間，同時改善了漆膜多方面的性能；
(2)引入脂肪酸改性環(huán)氧丙烯酸酯來改善柔韌性；或是用環(huán)氧大豆油合成環(huán)氧丙烯酸酯以降低粘度，增加柔性，使光固化速率快，固化后硬度高和拉伸強度大，膜層光澤都高，耐化學品腐蝕性能優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
將205.4g環(huán)氧樹脂、77.7g丙烯酸、0.42g對羥基苯甲醚、3.0g三乙胺、0.26g次磷酸、0.055g有機金屬化合物投入到裝有攪拌器、溫度計的四口燒瓶中，攪拌升溫至95?100°C保溫2h，繼續(xù)升溫至105?110°C保溫2h，直至酸值彡5mgK0H/g,降溫至80°C出料。
[0016]實施例2
將上述計算量的環(huán)氧樹脂、丙烯酸、催化劑、阻聚劑、抗氧劑投入到裝有攪拌器、溫度計的反應容器中，攪拌升溫至100?105°C保溫2h，繼續(xù)升溫至110?120°C保溫2h，直至AV ( 5mgK0H/g。
【主權項】
1.一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于改性環(huán)氧丙烯酸酯合成原料為:環(huán)氧樹脂、二元酸或酸酐、羥基丙烯酸酯、催化劑有季銨鹽類、有機金屬化合物、阻聚劑、抗氧劑。
2.根據(jù)權利要求1一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于，該方法合成改性環(huán)氧丙烯酸酯步驟為:將計算量的環(huán)氧樹脂、羥基丙烯酸酯、二元酸或酸酐、催化劑、阻聚齊IJ、抗氧劑投入到裝有攪拌器、溫度計的反應容器中，攪拌升溫至95?100°C保溫2h，繼續(xù)升溫至105?110°C保溫2h，直至AV ( 5mgKOH/g。
3.根據(jù)權利要求1所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為170?195。
4.根據(jù)權利要求根據(jù)權利要求1所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于二元酸或酸酐為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、順丁烯二酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐中的一種或多種。
5.根據(jù)權利要求根據(jù)權利要求1所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙基酯中的一種或兩種。
6.根據(jù)權利要求根據(jù)權利要求2所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于催化劑有季銨鹽類為三乙胺、三苯基膦、四甲基氯化銨中的一種或多種；有機金屬化合物為絡、鉆、鑰中的一種或多種。
7.根據(jù)權利要求根據(jù)權利要求2所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于阻聚劑為對羥基苯甲醚、對苯二酚中的一種或多種。
8.根據(jù)權利要求根據(jù)權利要求2所述一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，其特征在于抗氧劑為次磷酸、次亞磷酸中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性環(huán)氧丙烯酸酯及其制備方法，該改性環(huán)氧丙烯酸酯合成原料為：環(huán)氧樹脂、二元酸或酸酐、羥基丙烯酸酯、催化劑有季銨鹽類、有機金屬化合物、阻聚劑、抗氧劑。本發(fā)明合成工藝簡單，使用季銨鹽類與有機金屬化合物搭配作為催化劑，不僅縮短了反應時間，同時改善了漆膜多方面的性能，反應溫度適當提高，減少了反應時間，該方法合成的改性環(huán)氧丙烯酸酯柔性增加，具有光固化速率快，固化后硬度高、拉伸強度大，膜層光澤度高，耐化學品腐蝕性能優(yōu)異的特點。
【IPC分類】C08G59-16, C08G59-14
【公開號】CN104628993
【申請?zhí)枴緾N201310542401
【發(fā)明人】曾培安, 唐建林, 吳健民, 賀蓮, 張靜, 劉娟
【申請人】康普藥業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月6日