二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯及其合成方法技术

技术编号:8880333 阅读:367 留言:0更新日期:2013-07-03 19:17
本发明专利技术公开了一种用于UV光固化涂料附着力促进剂二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯及其合成方法,合成过程为:在装有冷却和加热装置、机械搅拌的反应釜中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯,在快速搅拌及催化剂和阻聚剂存在条件下与甲基丙烯酸进行开环加成反应生成二甲基丙烯酸甘油酯。二甲基丙烯酸甘油酯与催加坡讯社五氧化二磷进行酯化反应生成二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯。生成的目的产物具有颜色浅、酸值低、附着力好,且含有四官能团,可作为添加剂用于生产紫外光固化涂料,在通用的(甲基)丙烯酸活性单体及(甲基)丙烯酸树脂中有很好的溶解性,可提高树脂对金属、玻璃等基材的附着力及树脂的紫外光固化速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境友好感光高分子化合物合成
,涉及一种可紫外光固化的磷酸酯类丙烯酸酯的合成方法,特别涉及一种金属玻璃附着力促进剂。
技术介绍
紫外光固化涂料与传统涂料相比,不含任何有机溶剂或惰性稀释剂,固化时不需加热,具有环境友好、能耗低、效率高、化学稳定性好、适用性好等特点,是一种业内人士广泛赞同的“5E” 涂料(Economy, Efficiency, Ecology, Energy-saving, Enabling),已广泛应用于各个领域。随着各种光敏涂料的开发应用,紫外光固化涂料配方设计的关键之一便是如何提高其与各种基材的附着力,因为良好的附着力是涂膜获得良好加工性能、耐介质性能及户外耐候性能的前提。所以如何通过提高涂料的附着力来提高涂膜的性质是我们大家所关注的问题。一般情况下是通过添加各种附着力促进剂来改善其附着力。磷酸酯类丙烯酸酯因含有羟基等官能团能与金属、玻璃等基材表面形成较强的化学键合而获得良好的附着力以及具有的C=C双键官能团能较好地应付光固化时的体积收缩性及收缩内应力等问题,同时在通用的(甲基)丙烯酸活性单体及(甲基)丙烯酸树脂中有很好的溶解性,是一种性能良好的光固化涂料附着力促进剂,对明显提高涂料对金属、玻璃等基材的附着力,且分子中含有四官能团,光固化速度快。目前国内外的文献报道了几种磷酸酯类丙烯酸酯的合成方法,一是以三氯化磷为磷酸酯化试剂与甲基丙烯酸羟乙酯反应先生成亚磷酸酯,再经氧化变成磷酸酯,最后经水解脱氯可得纯度大于90%的 双酯。此方法生产的磷酸酯具有双酯含量高、酸值低,所得产物质量好,但上述方法存在以下几个问题,第一:生产工艺过程多、收率低,生产成本过高,第二:反应中有大量副产物HCl产生,污染大,需要对其进行后处理,第三:三氯化磷是发烟液体,其气体有毒、有刺激性和强腐蚀性,生产条件苛刻。另外几种合成方法是以三氯氧磷、五氧化二磷、聚磷酸、焦磷酸等为磷酸酯化试剂与甲基丙烯酸羟乙酯进行酯化反应,但所得产物都存在C=C双键官能团含量低,酸值高,在树脂光固化过程中存在光固化速度慢及树脂的耐受性受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以五氧化二磷为磷酸酯化试剂、生产工艺简单、无副产物排放、C=C双键官能团含量高、酸值低、附着力好的磷酸酯类丙烯酸酯及其合成方法。本专利技术实施例第一个目的是提供一种二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯,其分子结构式如下:权利要求1.一种二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯,其分子结构式如下:2.—种权利要求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:在装有冷却和加热装置、机械搅拌的反应釜中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯,在快速搅拌及催化剂和阻聚剂存在条件下与甲基丙烯酸进行开环加成反应生成二甲基丙烯酸甘油酯;二甲基丙烯酸甘油酯与催加坡讯社五氧化二磷进行酯化反应生成二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯。3.根据权利要求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:在快速搅拌及催化剂和阻聚剂存在条件下,甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸进行开环加成反应生成二甲基丙烯酸甘油酯;甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸开环加成反应的质量比为1:0.5^0.6 ;开环加成反应的温度为2(Γ100 ,开环加成反应的时间为f 12小时。4.根据权利要求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:开环加成反应的催化剂为对甲基苯磺酸、三苯基膦、三苯基氧膦、六次甲基四胺、四甲基溴化铵、四丁基溴化铵、N, N- 二甲基苄胺、三氟化硼乙醚络合物、活性铬(III)络合物;催化剂用量为反应物总质量的0.3^1.0%。5.根据权利要求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:开环加成反应的阻聚剂是对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚、2,5- 二叔丁基对苯二酚、氯化铁;阻聚剂用量为反应物总质量的0.08、.3%。6.根据权利要求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与五氧化二磷进行酯化反应;二甲基丙烯酸甘油酯与五氧化二磷酯化反应的质量比1:0.15 0.30,酯化反应温度为1(T90°C,酯化反应时间为1 8小时。全文摘要本专利技术公开了一种用于UV光固化涂料附着力促进剂,合成过程为在装有冷却和加热装置、机械搅拌的反应釜中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯,在快速搅拌及催化剂和阻聚剂存在条件下与甲基丙烯酸进行开环加成反应生成二甲基丙烯酸甘油酯。二甲基丙烯酸甘油酯与催加坡讯社五氧化二磷进行酯化反应生成二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯。生成的目的产物具有颜色浅、酸值低、附着力好,且含有四官能团,可作为添加剂用于生产紫外光固化涂料,在通用的(甲基)丙烯酸活性单体及(甲基)丙烯酸树脂中有很好的溶解性,可提高树脂对金属、玻璃等基材的附着力及树脂的紫外光固化速度。文档编号C07F9/09GK103183703SQ20121053110公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日专利技术者刘登友, 李本祥, 凌立志 申请人:湖南农业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二甲基丙烯酸甘油酯磷酸酯,其分子结构式如下:;。2012105311046100001dest_path_image001.jpg,2012105311046100001dest_path_image002.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘登友李本祥凌立志
申请(专利权)人:湖南农业大学
类型:发明
国别省市:

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