[发明专利]一种氨基甲酸酯多（甲基）丙烯酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：S1.环碳酸酯与有机胺发生开环反应，得到氨基甲酸酯多元醇；S2.氨基甲酸酯多元醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸反应得到所述氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯。本发明提供的制备方法无需使用异氰酸酯，采用相对更加环保的原料和化学合成方法，通过催化环碳酸酯与有机胺反应制备氨基甲酸酯多元醇，然后通过催化酯交换反应或酯化反应制备出可辐射固化的氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯，成本较低。而且，通过含锂催化剂的使用，能够显著提升开环反应的反应效率，反应时间明显缩短，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及氨基甲酸酯的制备技术领域，更具体地，涉及一种氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

传统制备氨基甲酸酯需要使用异氰酸酯，制备可辐射固化的氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯单体、齐聚物或高分子聚合物时，传统的制造方法采取多元醇、异氰酸酯及(甲基)丙烯酸羟乙、丙或丁酯进行制备。例如，中国专利申请CN109071754A公开了一种用于制备氨基甲酸酯丙烯酸酯的方法，该方法利用异氰酸酯、多元醇和含烯键的封端剂，制备得到可固化的氨基甲酸酯丙烯酸酯。

异氰酸酯的使用，一方面导致成本较高，另一方面异氰酸酯属于剧毒危化品，生产、仓储及运输均带来安全和环境风险，特别是环保压力日趋增加的今天。使用异氰酸酯如TDI，MDI，IPDI或HDI等原料时，会受到许多运输、仓储及环境批复的限制。

因此，需要发明更加环保的制备方法，避免使用异氰酸酯。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的需要使用异氰酸酯、成本较高、存在环保问题的缺陷，提供一种氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯的制备方法，提供的制备方法无需使用异氰酸酯，采用相对更加环保的原料和化学合成方法，成本较低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯的制备方法，包括如下步骤：

S1.环碳酸酯与有机胺发生开环反应，得到氨基甲酸酯多元醇；所述有机胺为含有多个伯胺或仲胺的多元胺，或者为含有一个伯胺或仲胺的醇胺；

S2.氨基甲酸酯多元醇与(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸反应得到所述氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯。

本发明提供的制备方法无需使用异氰酸酯，采用相对更加环保的原料和化学合成方法，通过环碳酸酯与有机胺反应制备氨基甲酸酯多元醇，然后通过催化酯交换反应或酯化反应制备出可辐射固化的氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯，成本较低。其中，环碳酸酯，如碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，可通过环氧乙烷或环氧丙烷与二氧化碳反应制备得到，碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯相对异氰酸酯环保限制更少，不仅对更为安全，而且，制备过程采用二氧化碳为反应原料，是极为绿色的化学反应，同时，产物环碳酸酯也是绿色化学品。

制备的氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯可辐射固化，如UV固化，并具有良好的附着力，还具有优秀的内聚强度。

步骤S1.中开环反应在惰性氛围中进行。惰性氛围可以为氮气氛围。

步骤S1.中开环反应可通过现有的反应条件进行。具体地，在氮气氛围中，将有机胺加热搅拌至40～50℃，缓慢滴加环碳酸酯，滴加完成后，在50℃条件下反应3～6h。环碳酸酯的物质的量与有机胺中伯胺和仲胺的总物质的量相等。

但是，该反应条件的反应效率太低，时间太长，难以满足工业化生产的需要。发明人研究发现，在步骤S1.中加入含锂催化剂后，反应效率大大提升，反应时间明显缩短，有利于工业化生产。