CN103450449B - 一种改性双酚a环氧丙烯酸酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法。该方法包括将双酚A环氧树脂、1,4-丁二醇、催化剂和阻聚剂混合加热，于80～90℃下反应1～2小时后加入丙烯酸，在100～120℃下保温3～5小时，即得到改性双酚A环氧丙烯酸酯，其中，所述1,4-丁二醇的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1～0.4倍，所述丙烯酸的用量为双酚A环氧树脂重量的10%～30%。采用本发明合成得到的改性双酚A环氧丙烯酸酯显著提高了产品的柔韧性、抗黄变性，降低了该物质的粘度，扩大了产品的应用领域，如可应用于光固化油墨，塑胶涂料等。
Description
技术领域
本发明属于树脂合成领域，具体涉及一种改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法。
背景技术
在众多环氧丙烯酸酯中，双酚A型环氧丙烯酸酯是光固化速度最快的一种，固化膜硬度大、高光泽、耐化学药品性能优异，耐热性和电性能好，加之其来源方便、价格便宜，广泛应用于此外光及热固化涂料体系，但双酚A型环氧丙烯酸酯分子结构中的芳环使得分子具有刚性结构，柔性不足、脆性高、粘度高，影响涂料的施工黏度和流变性、耐光老化和耐花变性性，因此，科研人员针对以上问题也相应作了一些努力及尝试。常见方法如引入脂肪酸改性环氧丙烯酸酯来改善柔韧性；或是用环氧大豆油合成环氧大豆油丙烯酸酯以降低粘度，增加柔性；以及先用二元酸酐（如邻苯二甲酸酐）与丙烯酸羟乙酯反应物再与环氧树脂反应制备改性环氧丙烯酸酯等常规方法但都无法很好解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，由此方法得到的改性双酚A环氧丙烯酸酯具有低的粘度和较高的抗黄变和柔韧性。
本发明实现上述目的所采用技术方案如下：
一种改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，该方法包括将双酚A环氧树脂、1,4-丁二醇、催化剂和阻聚剂混合加热，于80～90℃下反应1～2小时后加入丙烯酸，在100～120℃下保温3～5小时，即得到改性双酚A环氧丙烯酸酯，其中，所述1,4-丁二醇的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1～0.4倍，所述丙烯酸的用量为双酚A环氧树脂重量的10%～30%。
进一步，所述1,4-丁二醇的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1～0.2倍。
进一步，所述催化剂为四丁基溴化铵或三乙胺。
进一步，所述催化剂的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1%～0.5%。
进一步，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
进一步，所述阻聚剂的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1%～0.5%。
本发明所提供的改性双酚A环氧丙烯酸酯与已有的双酚A环氧丙烯酸酯相比显著提高了产品的柔韧性、抗黄变性，降低了该物质的粘度，扩大了该物质的应用领域，如可应用于光固化油墨，塑胶涂料等。本发明还发现用四丁基溴化铵做催化剂所得的改性双酚A环氧丙烯酸酯耐黄变性要远优于采用三乙胺做催化剂。
具体实施方式
本发明通过以下结合具体实例，对本发明作更详细的描述，但不能将其解释为限制本发明的保护范围。
实施例一双酚A环氧丙烯酸酯制备
先将双酚A环氧树脂1000g（环氧当量185～195g/eq，购自江苏三木化工有限公司）、丙烯酸240g、催化剂三乙胺2.7g、阻聚剂对羟基苯甲醚3g全部加入反应釜内。原料全部投好后，开启搅拌，调节搅拌转速在80～100转/分，开始缓慢升温，大约１小时升温至115℃。然后在115～120℃保温5小时，保温结束后检测酸值，待酸值小于5mgKOH/g，可以打开冷却水筏降温，降至80℃放料。本发明所述的酸值是指中和1g试样所需氢氧化钾的mg值。
实施例二改性双酚A环氧丙烯酸酯的制备
将双酚A环氧树脂1000g（环氧当量185～195g/eq）及1,4-丁二醇100g加入到反应容器中，并加入催化剂四丁基溴化铵2.1kg、阻聚剂对羟基苯甲醚1.2kg，开始搅拌并升温至反应温度80℃，反应1小时后，再加入240g丙烯酸，然后在115℃保温5小时，当酸值小于5即可，打开冷却水筏降温，降至80℃放料。
实施例三改性双酚A环氧丙烯酸酯的制备
将双酚A环氧树脂1000g（环氧当量185～195g/eq）及1,4-丁二醇400g加入到反应容器中，并加入催化剂三乙胺2.4kg、阻聚剂对羟基苯甲醚1.2kg，开始搅拌并升温至反应温度90℃，反应1小时后，再加入230g丙烯酸，然后在100℃保温5小时，当酸值小于5即可。
实施例四改性双酚A环氧丙烯酸酯制备
将双酚A环氧树脂1000g（环氧当量185～195g/eq）及1,4-丁二醇200g加入到反应容器中，并加入催化剂四丁基溴化铵2.4kg、阻聚剂对羟基苯甲醚1.1kg，开始搅拌并升温至反应温度80℃，反应2小时，再加入114g丙烯酸，然后在120℃保温3小时，当酸值小于5即可。
性能参数测试
1、粘度测试、柔韧性测试
根据国家标准GB/T1731-1993检测柔韧性；
粘度：使用旋转粘度计进行测试，60℃。
。
2、抗黄变测试
测试方法
光引发剂（型号：1173，化学名称：2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮
配比：光引发剂（1173）：改性双酚A环氧丙烯酸酯=3：97（质量比）
基材：白色聚碳酸酯板材
工艺：按以上配比把光引发剂与改性双酚A环氧丙烯酸酯的混合物搅拌均匀，用10μm线棒刮涂于白色聚碳酸酯板材上，膜厚=10μm，置于60℃恒温干燥箱中流平5min，取出用紫外灯固化，比色箱目测对比黄变情况。
照射条件：灯距：10cm；线速：10m/s
测试结果
。
Claims (4)
1.一种改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于：所述合成方法包括将双酚A环氧树脂、1,4-丁二醇、催化剂和阻聚剂混合加热，于80～90℃下反应1～2小时后加入丙烯酸，在100～120℃下保温3～5小时，即得到改性双酚A环氧丙烯酸酯，其中，所述1,4-丁二醇的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1～0.4倍，所述丙烯酸的用量为双酚A环氧树脂重量的10%～30%；
所述1,4-丁二醇的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1～0.2倍；
所述催化剂为四丁基溴化铵。
2.根据权利要求1所述的改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于：所述催化剂的用量为双酚A环氧树脂总重量的0.1%～0.5%。
3.根据权利要求1所述的改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于：所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
4.根据权利要求1或3所述的改性双酚A环氧丙烯酸酯的合成方法，其特征在于：所述阻聚剂的用量为双酚A环氧树脂重量的0.1%～0.5%。
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