[发明专利]环已二醇丙烯基酸酯及其合成方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种环己二醇丙烯基酸酯及其合成方法，属于国际专利分类中C部有机化学和涂料技术领域。

二、背景技术：

目前用于涂料行业中的多官能丙烯酸酯，主要有三羟甲基三丙烯酸酯、季戍四醇三丙烯酸酯。特种结构的丙烯酸酯有丙烯酸环己脂、丙烯酸四氢呋喃脂等。很少有既含类似环烷基等特殊结构又有多官能团的丙烯酸酯。

三、发明内容：

本发明的目的在于提供一种分子式为(CH₂)₆(OH)_2-n的环己二醇丙烯基酸酯及其合成方法，式中n为1、2，R为氢或烷基。

本发明的技术方案是：以分子式为的丙烯基酸与含1、2-环己基团的分子式为的环己二醇或分子式为的环氧环己烷反应合成，分子式为(CH₂)₆(OH)_2-n式中n为1，2，R为氢或烷基。具体合成方法是：a、将环氧环己烷或环己二醇与丙烯基酸按克分子比1∶1～2.1的比例加入到酯化反应器中，在挟水剂、催化剂和阻聚剂的作用下，搅拌加热，完成酯化反应，反应温度为80～120℃；b、在常温下加入用无机盐饱和过的稀碱水溶液进行中和，再加入饱和无机盐水溶液进行洗涤，得中性油相；c、取上述油相加入少量阻聚剂进行减压蒸馏，脱除水份及挟水剂，釜液即为产品。

上述合成方法中，挟水剂为苯、环己烷，甲苯等沸点低，与水相互熔解变小，化学性质稳定的烷烃，催化剂为无机酸，固体酸等酸性物质，阻聚剂为苯醌、硝基化合物、芳胺、酚类等。

上述合成方法中，无机盐为强酸弱碱盐，如NaCl、Na₂SO₄等，碱为弱碱或强碱弱酸盐，如NaHCO₃等。

上述合成方法中，减压蒸馏真空维持在-0.01～-0.095MPa。

本发明的环己二醇丙烯基酸脂常温下为浅黄色透明液体，含有环烷基团，经使用证明，当它参与涂料固化后，能增加涂层强度和附着力。同时，由于环烷基中无不饱和键，有利于涂料的耐候性能。

本发明的合成方法工艺不复杂，产品收率达90％。

四、具体实施方式：

实施例1

利用环己二醇与丙烯酸合成环己二醇二丙烯酸酯。加入环己二醇116g，丙烯酸150g，对苯二酚3.0g，苯275ml，硫酸15克，反应过程在剧烈搅拌下进行，反应温度为82～92℃，反应产物加入用Na₂SO₄饱和后的5％的NaHCO₃水溶液716ml，充分混合后测得PH值为6，静置后分出水相、油相用500ml饱和Na₂SO₄水溶液洗涤，洗涤后油相中加入对苯二酚1g进行蒸馏，真空由-0.03～-0.095MPa缓慢增加，釜液始终维持沸腾状态，釜温控制在50～80℃之间，当真空升至-0.095MPa，釜温达80℃时，停止加热，釜液即为产品环己二醇二丙烯酸酯，产物浅黄透明，重205g。

实施例2

由环己二醇与丙烯酸合成环己二醇羟基丙烯酸酯。加入环己二醇116g，丙烯酸80g，环己烷250ml，磷酸10克，对甲氧基苯酚3克，反应温度为80～92℃，中和用NaCl饱和过的3％NaHCO₃溶液700ml，洗涤用NaCl饱和溶液400ml，油相PH为6，用实施例1同样方法加入对甲氧基苯的1g，蒸馏得产物174克。

实施例3

由环氧环己烷与甲基丙烯酸合成环己二醇二甲基丙烯酸酯，加入98％环氧环己烷102g，甲基丙烯酸190g，苯360ml，苯醌3g，固体酸催化剂10g，反应温度85～105℃，反应后过滤除去固体酸催化剂，中和用NaCl饱和过的2.5％NaHCO₃水溶液300ml，洗涤用饱和NaCl水溶液600ml，得油相PH为6，取油相用实施例1相同方法加入1g苯醌后，进行减压蒸馏，最高釜温可达90℃，最后得产物230g。