[发明专利]一种可光聚缩醛丙烯酸酯及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可光聚可光聚缩醛丙烯酸酯的合成方法。

背景技术

葡萄糖又称为玉米葡糖、玉蜀黍糖，甚至简称为葡糖，是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。葡萄糖是最常见的六碳单糖，又称右旋糖。以游离或结合的形式，广泛存在于生物界。葡萄、无花果等甜果及蜂蜜中，游离的葡萄糖含量较多。结合的葡萄糖主要存在于糖原、淀粉、纤维素、半纤维素等多元醇中；一些寡糖如：麦芽糖、蔗糖、乳糖以及各种形式的糖苷中也含有葡萄糖。

葡萄糖被还原成葡萄糖醇，又称山梨醇，是一种广泛应用的化工原料。甘露醇以蔗糖和葡萄糖为原料，通过水解、差向异构与酶异构，然后加氢而得。

葡萄糖、山梨醇和甘露醇原料来源广泛，价格便宜，可再生性强，可替代化石原料应用于光固化领域中，满足可持续发展的需要。葡萄糖、山梨醇和甘露醇都含有多个羟基，可以进行化学改性。但是对葡萄糖、山梨醇和甘露醇用于光固化方面的化学改性目前比较少见。

发明内容

本发明所提供的一种可光聚合缩醛丙烯酸酯及其合成方法，包括以下步骤：

称取一定量天然多元醇，加入一定量的醛，加入反应物总质量的1～5wt%催化剂对甲苯磺酸，带水剂环己烷占总质量的50%，通入氮气排净空气后，搅拌升温至70℃，回流分水，分水量达到理论值，减压蒸馏除去带水剂和未反应醛；

加入一定量丙烯酸，带水剂环己烷（总质量的50%），加入反应物总质量的1～3wt%对甲苯磺酸，阻聚剂（丙烯酸质量的0.1～1%），升温70℃，回流分水至无水产生，结束反应，经水洗、碱洗、水洗、减压蒸馏得可光聚合缩醛丙烯酸酯。

在本发明方法中，所述的多元醇为葡萄糖、山梨醇、甘露醇中的一种。

在本发明方法中，所述的醛包括30～37%的甲醛溶液、正丁醛、糠醛、苯甲醛中的一种。

在本发明方法中，所述的的醛的量与多元醇的摩尔比为1～1.2:1。

在本发明方法中，所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、氯化铜中的一种。

在本发明方法中，所述的丙烯酸加入量为丙烯酸与多元醇摩尔比为2.0～4.5:1。

本发明的优点在于：所选用原材料来源广泛，价格便宜，可再生性强，可替代化石原料应用于光固化领域中，满足可持续发展的需要；产物部分保留羟基可以改善产品对基材附着力；产物的固化速度快，可以用于光固化涂料、油墨等方面。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是实施例1合成的可光聚合缩醛丙烯酸酯动力学数据图；

图2是实施例2合成的可光聚合缩醛丙烯酸酯动力学数据图；

图3是实施例3合成的可光聚合缩醛丙烯酸酯动力学数据图；

图4是实施例4合成的可光聚合缩醛丙烯酸酯动力学数据图。

具体实施方式

实施例1

称取山梨醇182g，苯甲醛106g，加入对甲苯磺酸2.88g，带水剂环己烷290g，通入氮气排净空气后，搅拌升温至70℃，回流分水，分水量达到理论值，减压蒸馏除去带水剂和未反应醛；

加入144g丙烯酸，314g环己烷，加入对甲苯磺酸3.14g，0.144g对羟基苯甲醚，升温70℃，回流分水至无水产生，结束反应，经水洗、碱洗、水洗、减压蒸馏得可光聚合缩醛丙烯酸酯。

将所合成的山梨醇缩苯甲醛丙烯酸酯1.5g溶解无水乙醇20mL中,加入光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮0.05g，搅拌至溶液均匀。然后，在室温下紫外光光波长320-480nm，光强30mW/cm²照射5分钟，用Nicolet5700FTIR测其动力学数据如下,详见说明书附图-1，计算最终双键转化率为90%。

实施例2

称取甘露醇182g，正丁醛86.4g，加入对甲苯磺酸8.05g，带水剂环己烷268.4g，通入氮气排净空气后，搅拌升温至70℃，回流分水，分水量达到理论值，减压蒸馏除去带水剂和未反应醛；

加入144g丙烯酸，394g环己烷，加入对甲苯磺酸11.82g，1.44g对苯二酚，升温70℃，回流分水至无水产生，结束反应，经水洗、碱洗、水洗、减压蒸馏得可光聚合缩醛丙烯酸酯。