CN101942072A - 一种环氧丙烯酸酯的合成方法 - Google Patents

一种环氧丙烯酸酯的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环氧丙烯酸酯的合成方法。合成方法包括：首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入环氧树脂和改性剂，稳步升温至150℃～160℃，在此温度下保温反应4小时；然后，降温至100℃～110℃，再加入阻聚剂，搅拌均匀后，再缓慢滴加催化剂与不饱和一元酸的混合液，反应1.5小时后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g；接着，降温至60℃，再加入活性稀释剂，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料即可。通过将本发明的环氧树脂先改性，再与不饱和一元酸加成反应，制得一种吸水率低、收缩率小、胶层透明度和光亮度更好，可用于紫外光固化的环氧丙烯酸酯。

Description

一种环氧丙烯酸酯的合成方法
技术领域
本发明涉及一种环氧丙烯酸酯的合成方法。
背景技术
环氧丙烯酸酯是由环氧树脂和丙烯酸和/或甲基丙烯酸在一定温度、并有催化剂存在的条件下加成反应而得的。这种树脂具有抗化学腐蚀、附着力强、硬度高、价格便宜等优点，用它作预聚物制备的涂料在紫外光照射下可发生光聚合或光交联反应，不仅固化速度快，而且涂膜性能优良，因此成为紫外光固化涂料中应用最多的感光性树脂之一。然而，现有的用于紫外光固化胶的环氧丙烯酸酯固化后还存在体积收缩率大、吸水率高、胶层透明度和光亮度不够等问题。
发明内容
本发明针对现有的用于紫外光固化胶的环氧丙烯酸酯固化后还存在体积收缩率大、吸水率高、胶层透明度和光亮度不够等问题的不足，提供一种环氧丙烯酸酯的合成方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环氧丙烯酸酯的合成方法包括：首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入50份～70份环氧树脂和0.1份～0.8份改性剂，稳步升温至150℃～160℃，在此温度下保温反应4小时；然后，降温至100℃～110℃，再加入0.1份～1份阻聚剂，搅拌均匀后，再缓慢滴加0.2份～1份催化剂与4份～10份不饱和一元酸的混合液，反应1.5小时后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g；接着，降温至60℃，再加入15份～35份活性稀释剂，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料即可。
本发明的有益效果是：通过将本发明的环氧树脂先改性，再与不饱和一元酸加成反应，制得一种吸水率低、收缩率小、胶层透明度和光亮度更好，可用于紫外光固化的环氧丙烯酸酯，再以环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等预聚物为基体树脂，配以活性稀释剂、光引发剂、阻聚剂、颜填料及助剂，即可制得紫外光固化胶黏剂，通过使用本发明环氧丙烯酸酯制得的用于紫外光固化胶与已有技术相比，显著提高了(UV)紫外光固化胶固化物的透明度和光亮度，降低了(UV)紫外光固化胶固化物的吸水率和体积收缩率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
进一步，所述环氧树脂为环氧树脂E-54、环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、环氧树脂E-42、环氧树脂E-20、环氧树脂E-12、环氧树脂CYD-127和环氧树脂CYD-128中一种或多种的混合物，优选地，所述环氧树脂为环氧树脂E-12。
进一步，所述改性剂为4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷。
进一步，所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲苯酚和2，5-二甲基对苯二酚中一种或多种的混合物，优选地，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
进一步，所述不饱和一元酸为丙烯酸和甲基丙烯酸中一种或两种的混合物。
进一步，所述催化剂为三乙胺、N，N-二甲基苯胺、三苯基膦、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵和苄基三乙基溴化铵中一种或几种的混合物，优选地，所述催化剂为三苯基膦。
进一步，所述活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、乙氧基化丙烯酸氧苯酯、丙烯酸十八烷基酯中一种或几种的混合物，优选地，所述活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入50g双酚A型环氧树脂(E-12)和0.1g 4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷，稳步升温至150～160℃，在此温度下保温反应4小时。然后将物料温度降至100～110℃，加入0.1g对羟基苯甲醚，搅拌均匀后，再缓慢滴加含有4g甲基丙烯酸和0.2g三苯基膦的混合液，反应1.5h后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g，降温至60℃，加入15g丙烯酸羟乙酯，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料。
实施例2
首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入70g双酚A型环氧树脂(E-20)和0.8g 4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷，稳步升温至150～160℃，在此温度下保温反应4小时。然后将物料温度降至100～110℃，加入1g对苯二酚，搅拌均匀后，再缓慢滴加含有10g丙烯酸和1g三苯基膦的混合液，反应1.5h后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g，降温至60℃，加入35g甲基丙烯酸羟乙酯，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料。
实施例3
首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入60g双酚A型环氧树脂(E-44)和0.45g 4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷，稳步升温至150～160℃，在此温度下保温反应4小时。然后将物料温度降至100～110℃，加入0.55g 2，6-二叔丁基对甲苯酚，搅拌均匀后，再缓慢滴加含有7g甲基丙烯酸和0.6g四甲基溴化铵的混合液，反应1.5h后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g，降温至60℃，加入25g甲基丙烯酸羟丙酯，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料。
实施例4
首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入20g双酚A型环氧树脂(E-51)、40g双酚A型环氧树脂(E-12)和0.45g4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷，稳步升温至150～160℃，在此温度下保温反应4小时。然后将物料温度降至100～110℃，加入0.55g对羟基苯甲醚，搅拌均匀后，再缓慢滴加含有4g甲基丙烯酸、3g丙烯酸和0.6g苄基三乙基氯化铵的混合液，反应1.5h后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g，降温至60℃，加入25g丙烯酸羟丙酯，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料。
通过下面的试验测试本发明的环氧丙烯酸酯的性能。
试验实施例1
体积收缩率依据ISO 3521-1997进行测试。
试验实施例2
透光率和雾度依据GB 2410-80进行测试。
试验实施例3
吸水率依据ASTM D 570-98在50℃/24h条件下测试的。
将市场上用的环氧丙烯酸酯与实施例1、2、3、4进行性能对比测试，测试结果如下：
Figure BSA00000290371900051
从上表的实验结果可以看出，本发明制备的环氧丙烯酸酯具有吸水率低、体积收缩率小、透光率好、雾度低的优点，应用于电子工业固化过程中因体积收缩而产生的应力或缺陷就会大大的降低，提高了粘接强度和粘接尺寸的精度，进而产品的安全可靠性也就有了更好的保障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：首先，在配有搅拌器、温度计、冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入50份～70份环氧树脂和0.1份～0.8份改性剂，稳步升温至150℃～160℃，在此温度下保温反应4小时；然后，降温至100℃～110℃，再加入0.1份～1份阻聚剂，搅拌均匀后，再缓慢滴加0.2份～1份催化剂与4份～10份不饱和一元酸的混合液，反应1.5小时后开始测酸值，至反应物的酸值≤8mgKOH/g；接着，降温至60℃，再加入15份～35份活性稀释剂，搅拌1.5小时至物料完全混合均匀，出料即可。
2.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E-54、环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、环氧树脂E-42、环氧树脂E-20、环氧树脂E-12、环氧树脂CYD-127和环氧树脂CYD-128中一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述改性剂为4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷。
5.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲苯酚和2，5-二甲基对苯二酚中一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述不饱和一元酸为丙烯酸和甲基丙烯酸中一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、N，N-二甲基苯胺、三苯基膦、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵和苄基三乙基溴化铵中一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于，所述活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、乙氧基化丙烯酸氧苯酯、丙烯酸十八烷基酯中一种或几种的混合物。
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