乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯及其合成方法
2023-04-24 10:28:56 1
專利名稱：乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯及其合成方法
技術領域：
本發明屬於環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，特別涉及一種在金屬、玻璃等基材表面附著力促進劑乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯合成方法。
背景技術：
紫外光固化塗料與傳統塗料相比，不含任何有機溶劑或惰性稀釋劑，固化時不需加熱，具有環境友好、能耗低、效率高、化學穩定性好、適用性好等特點，是一種業內人士廣泛贊同的「5E」 塗料(Economy, Efficiency, Ecology, Energy-saving, Enabling),已廣泛應用於各個領域。隨著各種光敏塗料的開發應用，紫外光固化塗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塗膜獲得良好加工性能、耐介質性能及戶外耐候性能的前提。所以如何通過提高塗料的附著力來提高塗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甲基的C = C雙鍵、羥基以及醚鍵等官能團能與金屬、玻璃、塑料、ABS等基材表面形成較強的化學鍵合而獲得與基材良好的附著力且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塗料附著力促進劑，能明顯提高塗料對金屬、玻璃、塑料、ABS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導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，最後經水解脫氯可得純度大於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，汙染大，需要對其進行後處理，第三:三氯化磷是發煙液體，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。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種以五氧化二磷為磷酸酯化試劑合成具有C = C雙鍵官能團含量高、酸值低、黏度低、附著力好的新型磷酸酯類丙烯酸酯。本發明實施例是這樣實現的，一種乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯，其分子結構式如下:
權利要求
1.一種乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯，其特徵在於，其分子結構式如下:
2.—種權利要求1所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特徵在於，在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應釜中加入乙二醇二縮水甘油醚，在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加成反應生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進行酯化反應生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯。
3.根據權利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特徵在於，在快速攪拌及催化劑和阻聚劑存在條件下，乙二醇二縮水甘油醚與甲基丙烯酸進行開環加成反應生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚與甲基丙烯酸開環加成反應的質量比為1: 0.8 1.1 ;開環加成反應的溫度為20 110°C,開環加成反應的時間為I 12小時。
4.根據權利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特徵在於，開環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-二甲基苄胺、活性鉻(III)絡合物；催化劑用量為反應物總質量的0.5 1.0%。
5.根據權利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特徵在於，開環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0.1 0.5%。
6.根據權利要求2所述乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯的合成方法，其特徵在於，乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進行酯化反應。乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷酯化反應的質量比1: 0.1 0.25，酯化反應溫度為O 105°C，酯化反應時間為I 6小時。
全文摘要
本發明公開了一種用於UV光固化塗料附著力促進劑乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯及其合成方法，在裝有冷卻和加熱裝置、機械攪拌的反應釜中加入乙二醇二縮水甘油醚，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加成反應生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯；乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯與五氧化二磷進行酯化反應生成乙二醇二縮水甘油醚雙甲基丙烯酸酯磷酸酯。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，可作為添加劑用於生產紫外光固化塗料，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、塑料、ABS等基材的附著力及樹脂的紫外光固化速度。
文檔編號C07F9/09GK103145755SQ20121054359
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者李本祥, 羅啟枚, 凌立志, 劉登友 申請人:湖南農業大學