可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用，采用的单官能团单体有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行共聚反应得到聚丙烯酸酯树脂，提高聚丙烯酸酯的耐候性、成膜性、抗水性、耐溶剂性等各项性能。通过丙烯酸与聚丙烯酸酯树脂主链中带有的侧基羟基进行酸化，可以大大提高双键的接枝密度，通过调节酸化程度在聚丙烯酸酯共聚物中保留部分羟基，这样的预聚物具有较高的高固化速度，同时对颜料有相当优异的分散稳定效果，在光固化油墨配置方面作用突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚丙烯酸酯制备
，主要涉及一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用。
技术介绍
聚丙烯酸酯的主链为单纯的C-C单键结构，活化能较高，稳定性较好，而且变形能力较大，所以这类低聚物具有非常好的耐黄变性、良好的柔韧性和耐溶剂性。该预聚物有较高的相对分子质量，在合理的官能度情况下，其光固化前后的体积收缩率较小，分子极性较低，还可引入各种官能团，所以对各种不同基材都有较好的附着力，但机械强度和硬度都很低，耐酸碱性差，而且其黏度很大，甚至本身是固体形式。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用，旨在提供一种新的聚丙烯酸酯，可应用于光固化油墨中。本专利技术的技术方案如下：一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，包括以下步骤：对甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯进行鼓氮处理，混合均匀得到混合溶液；加入链转移剂，混合均匀；将占混合溶液总质量10～20％的混合溶液升温至60～80℃，并加入乙酸乙酯混合，搅拌反应20～40min；将剩余混合溶液滴加到上一步的反应溶液中，反应1～2小时；将偶氮二异丁腈溶于适量的乙酯乙酯中，滴加到上一步的反应溶液当中，反应1.5～3.5小时；>反应结束后，将上一步的反应产物冷却至40～60℃，出料，加入蒸馏水萃取，静置分层，收集下层的聚丙烯酸酯，重复数次后，放入温度为80～100℃的环境中加热20～28小时，得到聚丙烯酸酯树脂；将上述的聚丙烯酸酯树脂和适量的甲苯加入容器中，升温至90～100℃；将称量催化剂、阻聚剂、丙烯酸，共混后，滴加到聚丙烯酸酯树脂中，滴加结束后升温至100～110℃，反应3～5小时，降温出料，得到丙烯酸酸化的聚丙烯酸酯。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，甲基丙烯酸甲酯占单体总质量的43～50％，丙烯酸丁酯占单体总质量的10％～20％，甲基丙烯酸羟乙酯占单体总质量的15％～25％，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯占单体总质量的15％～25％。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，甲基丙烯酸甲酯占单体总质量的47％，丙烯酸丁酯占单体总质量的15％，甲基丙烯酸羟乙酯占单体总质量的19％，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯占单体总质量的19％。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，链转移剂的添加量为占单体总质量的1～3％；链转移剂为十二烷基硫醇乙酸乙酯。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，单体总质量与乙酸乙酯的质量比为1︰1～1.8。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，偶氮二异丁腈的添加量为单体总质量的0.3～0.5％。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，聚丙烯酸酯树脂、催化剂、阻聚剂、丙烯酸的用量范围是，每15～25g聚丙烯酸酯树脂，对应添加丙烯酸1.58～2.64g，催化剂0.047～0.079g，阻聚剂HTEMPO0.001～0.002g。所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其中，所述丙烯酸丁酯用丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟丙酯代替。一种丙烯酸酸化聚丙烯酸酯，其中，采用如上所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法制备得到。一种如上所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的应用，其中，将所述丙烯酸酸化聚丙烯酸酯用于制备光固化油墨。有益效果：本专利技术的所提供的一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用，采用的单官能团单体有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行共聚反应得到聚丙烯酸酯树脂，提高聚丙烯酸酯的耐候性、成膜性、抗水性、耐溶剂性等各项性能。通过丙烯酸与聚丙烯酸酯树脂主链中带有的侧基羟基进行酸化，可以大大提高双键的接枝密度，通过调节酸化程度在聚丙烯酸酯共聚物中保留部分羟基，这样的预聚物具有较高的高固化速度，同时对颜料有相当优异的分散稳定效果，在光固化油墨配置方面作用突出。附图说明图1为本专利技术聚丙烯酸酯合成路线示意图。图2为本专利技术丙烯酸改性聚丙烯酸酯合成路线示意图。图3为本专利技术实施例中聚丙烯酸酯和丙烯酸酸化的聚丙烯酸酯的红外光谱图。图4为本专利技术实施例中丙烯酸酸化的聚丙烯酸的DSC测试曲线图。图5为本专利技术实施例中采用不同质量比的引发剂时，丙烯酸酸化的聚丙烯酸光固化过程中的热流变化。具体实施方式本专利技术提供一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯及其制备方法和应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术所提供的一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯，其制备方法包括以下步骤：1、对甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行鼓氮处理，混合均匀得到混合溶液；加入链转移剂，混合均匀。其中，四种单体的用量分别为，甲基丙烯酸甲酯占单体总质量的43～50％，丙烯酸丁酯占单体总质量的10％～20％，甲基丙烯酸羟乙酯占单体总质量的15％～25％，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯占单体总质量的15％～25％；本专利技术中优选的实施例方案为MMA占单体总质量的47％，BA占单体总质量的15％，HEMA占单体总质量的19％，GMA占单体总质量的19％。其中，丙烯酸丁酯可以用丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟丙酯替换。链转移剂的添加量可以为单体总质量的1～3％，在本专利技术实施例方案中采用。2、将占混合溶液总质量10～20％的混合溶液加入到升温至60～80℃的四口烧瓶中，并加入乙酸乙酯混合，搅拌反应20～40min。其中，乙酸乙酯作为溶剂，单体总质量与乙酸乙酯的添加量之比为，单体总质量︰乙酸乙酯＝1︰1～1.8。3、将剩余混合溶液加入恒压漏斗当中，滴加到第二步反应溶液中，反应1～2小时。4、将偶氮二异丁腈(AIBN)溶于一定量的乙酯乙酯，加入到另一恒压漏斗中，滴加第三步反应溶液当中，反应1.5～3.5小时。其中，偶氮二异丁腈的添加量为单体总质量的0.3～0.5％，AIBN质量︰乙酸乙酯质量＝1︰10～15。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，双官能团单体甲基丙烯酸缩水甘油酯进行鼓氮处理，混合均匀得到混合溶液；加入链转移剂，混合均匀；将占混合溶液总质量10～20％的混合溶液升温至60～80℃，并加入乙酸乙酯混合，搅拌反应20～40min；将剩余混合溶液滴加到上一步的反应溶液中，反应1～2小时；将偶氮二异丁腈溶于适量的乙酯乙酯中，滴加到上一步的反应溶液当中，反应1.5～3.5小时；反应结束后，将上一步的反应产物冷却至40～60℃，出料，加入蒸馏水萃取，静置分层，收集下层的聚丙烯酸酯，重复数次后，放入温度为80～100℃的环境中加热20～28小时，得到聚丙烯酸酯树脂；将上述的聚丙烯酸酯树脂和适量的甲苯加入容器中，升温至90～100℃；将称量催化剂、阻聚剂、丙烯酸，共混后，滴加到聚丙烯酸酯树脂中，滴加结束后升温至100～110℃，反应3～5小时，降温出料，得到丙烯酸酸化的聚丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种可紫外光固化的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其特征在
于，包括以下步骤：
对甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯，双官能团单体
甲基丙烯酸缩水甘油酯进行鼓氮处理，混合均匀得到混合溶液；加入链转
移剂，混合均匀；
将占混合溶液总质量10～20％的混合溶液升温至60～80℃，并加入乙酸
乙酯混合，搅拌反应20～40min；
将剩余混合溶液滴加到上一步的反应溶液中，反应1～2小时；
将偶氮二异丁腈溶于适量的乙酯乙酯中，滴加到上一步的反应溶液当
中，反应1.5～3.5小时；
反应结束后，将上一步的反应产物冷却至40～60℃，出料，加入蒸馏水
萃取，静置分层，收集下层的聚丙烯酸酯，重复数次后，放入温度为80～100℃
的环境中加热20～28小时，得到聚丙烯酸酯树脂；
将上述的聚丙烯酸酯树脂和适量的甲苯加入容器中，升温至90～100℃；
将称量催化剂、阻聚剂、丙烯酸，共混后，滴加到聚丙烯酸酯树脂中，滴
加结束后升温至100～110℃，反应3～5小时，降温出料，得到丙烯酸酸化的
聚丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸酯的制备方法，其特征
在于，甲基丙烯酸甲酯占单体总质量的43～50％，丙烯酸丁酯占单体总质量
的10％～20％，甲基丙烯酸羟乙酯占单体总质量的15％～25％，双官能团单
体甲基丙烯酸缩水甘油酯占单体总质量的15％～25％。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸酸化聚丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明辉，崔艳艳，
申请(专利权)人：何明辉，
类型：发明
国别省市：广东;44