[发明专利]对叔丁基酚缩水甘油醚丙烯酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化光敏稀释剂制备方法，尤其涉及到一种对叔丁基酚缩水甘油醚丙烯酸酯的制备方法。

背景技术

紫外光固化是指在紫外光的作用下，液态光敏树脂快速地聚合形成固态产物的过程，现广泛应用于涂料工艺、胶粘剂工艺、印刷工艺、微电子工艺、立体光刻快速成型工艺以及其它光成像领域。光敏树脂通常是由光敏预聚物、光敏稀释剂和光敏引发剂等组成。其中光敏稀释剂对调节光敏树脂的黏度和可施工性起很大的作用。现在，市场上流行的光敏稀释剂主要是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（简称TMPTA），三丙二醇二丙烯酸酯（简称TPGDA）和1,6-己二醇二丙烯酸酯（简称HDDA）等,由于这类稀释剂毒性和刺激性气味较大，对一些环保性要求较高的场所被禁止使用，因此，开发出毒性小和刺激性气味小的光敏稀释剂显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，合成一种黏度低、毒性小和刺激性气味小的光敏稀释剂，即对叔丁基酚缩水甘油醚丙烯酸酯。把对叔丁基酚缩水甘油醚丙烯酸酯加入到紫外光固化光敏预聚物中，再添加光敏引发剂，即可以制备出一种新型的毒性小和刺激性气味小的紫外光固化材料。

本发明的目的是这样来实现的，该制备方法是利用对叔丁基酚缩水甘油醚和丙烯酸为主要原料，在催化剂和阻聚剂作用下进行合成，主要化学反应式：

其特征是制备方法步骤为：先将对叔丁基酚缩水甘油醚、催化剂和阻聚剂放入三口烧瓶中，加热、搅拌，使催化剂和阻聚剂与对叔丁基酚缩水甘油醚混合均匀，升温至90~95℃，滴加丙烯酸，丙烯酸滴加完毕后，控温100~115℃反应几个小时，定期测定反应系统中的酸值，当酸值达到5.0mgKOH/g以下时，表示反应基本上已经完成，反应产物25℃的黏度为280~320mPa.s。

对叔丁基酚缩水甘油醚与丙烯酸投料的质量比为3.2~3.0:1，催化剂的质量分数为0.6~1.2%，阻聚剂的质量分数为0.2~0.5%。

本发明所述的催化剂为三苯基膦、三乙胺和N,N-二甲基苄胺这三种催化剂中的一种，以三苯基膦催化效果最好，且反应产物的颜色最浅，为淡黄色。

本发明所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚和2,6-二叔丁基对甲酚这三种催化剂中的一种，在这些阻聚剂中，虽然阻聚效果基本上一样，但是，对羟基苯甲醚作为阻聚剂制备的反应产物颜色较浅，为淡黄色，对苯二酚和2,6-二叔丁基对甲酚作为阻聚剂制备的反应产物颜色较深，为淡红色，因此，以对羟基苯甲醚作为阻聚剂效果最好。

在本发明方法中，反应起始温度即滴加丙烯酸的温度如果较低，低于90℃，则不利于加成反应快速地进行，会导致反应过程的延长；而反应起始温度如果较高，高于95℃，则有可能发生丙烯酸自身聚合和对叔丁基酚缩水甘油醚自身聚合，同时也不利于加成反应的控制，这也是所不希望得到的。上述起始反应温度在90~95℃范围为最好。

在本发明方法中，滴加丙烯酸的速度即滴加丙烯酸的时间，可考虑控制在30~70分钟内滴加完毕。如果滴加速度太慢，可能会产生环氧开环自聚的几率变大；滴加速度太快，造成局部反应温度过高，不利于控制反应，易发生高温聚合反应，产生凝胶现象。本发明更好地控制滴加丙烯酸的速度即滴加丙烯酸的时间为40~60分钟。

在本发明方法中，滴加丙烯酸后的保温反应温度如果小于100℃，则会使反应进行缓慢，导致其系统酸值下降至5.0mgKOH/g的反应时间将延长，然而，如果大于115℃，对叔丁基酚缩水甘油醚可能会开环聚合，同时导致反应产物的凝胶化变成固体。因此，滴加丙烯酸后的保温反应温度宜选用100~115℃。

在本发明方法中，滴加丙烯酸后的保温反应时间如果小于3个小时，则系统反应将不完全，具体表现在系统酸值大于5.0mgKOH/g，如果大于7个小时，则会导致所得产物的黏度值较大，且颜色加深，有时产物还出现凝胶现象。因此，滴加丙烯酸后的保温反应宜选用3~7个小时，更好地选择是4~6个小时。

本发明对叔丁基酚缩水甘油醚丙烯酸酯，由于黏度较低，毒性小和刺激性气味小，可作为稀释剂，加入到环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯的光敏预聚物中制备出紫外光固化材料，该紫外光固化材料适合应用于辐射固化涂料、油墨和粘合剂等领域。以下结合几个具体实施方式，进一步说明本发明。

具体实施方式