[发明专利]一种高官能度环氧丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本申请公开了一种高官能度环氧丙烯酸酯及其制备方法，由同时含有端双键和端羟基的单体与酸酐反应得到一种含端羧基和端双键的中间体A，并将中间体A与多官能度缩水甘油醚反应得到一种含一个端环氧基和两个端双键的中间体B，最后由中间体B和有机多元酸反应并通过多官能度光固化单体稀释至合适粘度，制得一种新型高官能度环氧丙烯酸酯。本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成和配比，并通过大量实验优选出最佳的合成工艺。制备得到的新型高官能度环氧丙烯酸酯的耐磨性好、抗划伤性好、硬度高、耐溶剂性好以及固化速度快等突出优势。

技术领域

本发明涉及一种光固化涂料用齐聚物，具体涉及一种高官能度环氧丙烯酸酯及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

紫外光(UV)固化技术是始于上世纪60年代末的一种新型涂装技术。该项技术主要通过低聚物(光固化树脂、光固化单体)和光引发剂在紫外光照射下发生光交联反应固化成为目标产物。UV固化技术由于固化快、能耗低、低污染和性能优异等突出优势，在近年来环保要求越来越高的发展趋势下逐渐成为一种主流固化技术。

环氧丙烯酸酯(EA)树脂又称为乙烯基酯树脂，作为紫外光(UV)固化领域中用量最大的一类光固化树脂，其主要是通过环氧树脂与丙烯酸类单体在催化剂的作用下发生酯化反应得到。EA树脂同事具备环氧树脂本身的优良性能和耐磨损、硬度高、光泽佳和耐化学性好等其他突出优势，在涂料、油墨、粘合剂和光刻胶等领域有着广泛的应用。

现在用于高硬抗划伤涂层体系的主要是高官能度的聚氨酯丙烯酸酯，由于高官能度聚氨酯丙烯酸酯使用成本相对较高，这里为解决使用成本问题提供了一种新型高官能度环氧丙烯酸酯及其制备方法，在提高涂层硬度和抗划伤的同时提高了涂层的耐溶剂性能和树脂稳定性。

中国专利CN 201910446666.2公开了一种增韧改性UV光固化环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法，将二元醇、酸酐和抗氧剂混合在一起，并在75～85℃条件下搅拌反应，直至反应物酸值达到140～160mgKOH/g，从而得到第一反应液；向所述第一反应液中加入催化剂和环氧树脂，并控制反应温度为75～85℃，直至反应物酸值小于3mgKOH/g，从而得到第二反应液；向所述第二反应液中加入丙烯酸、催化剂和阻聚剂，并控制反应温度为80～100℃，直至反应物酸值小于5mgKOH/g，从而得到增韧改性UV光固化环氧丙烯酸酯树脂，二元醇为聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚己内酯多元醇、丙己二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇中的至少一种，酸酐为苯酐、顺丁二烯酸酐、四氢苯酐、丁二酸酐、六氢苯酐、偏苯三酸酐中的至少一种，催化剂为三乙胺、三苯基膦、N,N-二甲基苄胺中的一种，环氧树脂为双酚A环氧树脂、缩水甘油醚、酚醛环氧树脂、丙三醇环氧树脂、脂肪酸甘油酯环氧树脂中的至少一种，阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚中的至少一种，但是考虑到成本高、硬度低、抗划伤、耐溶剂性能和树脂稳定性低等方面，现有技术就显得略有不足。

中国专利CN 201711392193.X公开了一种聚丙烯基水泥减水剂及其制备方法，包括以下原料组分：改性聚丙烯、烯丙氧基羟丙磺酸钠、Sr-10表面活性剂、油酸改性丙烯酸羟丙酯、油酸改性三羧基苯磺酸、安息香甲醚，改性聚丙烯由聚丙烯粉、丁二酸酐、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯反应制得，油酸改性丙烯酸羟丙酯由丙烯酸羟丙酯、油酸、二苯基甲烷二异氰酸酯和二丁基锡二月桂酸酯反应制得，油酸改性三羧基苯磺酸由三羧基苯磺酸、油酸、二乙二醇二丙烯酸酯和硫酸锌反应制得，但是考虑到成本高、硬度低、抗划伤、耐溶剂性能和树脂稳定性低等方面，现有技术就显得略有不足。