CN103936589A - 桐油酸丙烯酸甘油酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型多用途的化工中间体桐油酸丙烯酸甘油酯及其制备方法。所述的桐油酸丙烯酸甘油酯，是以桐油酸缩水甘油酯为原料，在催化剂作用下与丙烯酸(或甲基丙烯酸)发生酯化反应得到桐油酸丙烯酸甘油酯。本发明的桐油酸丙烯酸甘油酯可以用作丙烯酸涂料、UV光固化涂料的改性剂，有效降低传统涂料对人体的危害性，涂装后的膜具有优异的耐水性和柔韧性，且能够进行生物降解，减少对环境的污染。本发明的桐油酸丙烯酸甘油酯制备方法具有生产成本低、操作简便、生产周期短、环境污染小、产品质量好等优点。

Description

桐油酸丙烯酸甘油酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学化工技术领域，尤其涉及桐油酸丙烯酸甘油酯及其制备方法。
背景技术
桐油酸缩水甘油酯结构中保留了桐油结构的三个共轭双键，同时具有高活性的环氧基团，可作为合成表面活性剂、树脂、塑料、弹性体、油漆、染料等的中间体。
以桐油酸缩水甘油酯为原料制备桐油酸丙烯酸甘油酯尚未见文献报道。将其与丙烯酸酯单体共聚反应，制得的丙烯酸树脂不仅有保光保色、高韧性等优点；同时，树脂分子链段中，三个共扼双键可氧化聚合，羟基可提供交联点与固化剂反应，使膜形成网状结构，大大提高了涂膜的耐水性和耐溶剂性。此外，桐油酸丙烯酸甘油酯可接枝改性双酚A型环氧树脂，弥补了环氧树脂韧性低的缺点；与环氧树酯进行醚化反应，使得改性后的环氧树脂具有光敏特性，可用于制备高性能的UV光固化涂料、油墨等，进一步扩大了桐油酸丙烯酸甘油酯的应用范围。
发明内容
本发明目的在于提供一种桐油酸丙烯酸甘油酯及其制备方法。
本发明采取的技术方案是：
本发明的桐油酸丙烯酸甘油酯的结构式如下：
制备本发明的桐油酸丙烯酸甘油酯的方法是以桐油酸缩水甘油酯为原料，在催化剂作用下与丙烯酸或甲基丙烯酸发生酯化反应制得桐油酸丙烯酸甘油酯。其反应式如下：
具体步骤如下：
在有N2保护的反应容器中，加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数25％-35％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.1％-0.4％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数1％-4％的催化剂，加热至90℃-130℃反应2-6h后，乙酸乙酯萃取，水洗，回收溶剂，有机层真空脱水，得到桐油酸丙烯酸甘油酯。
所述的催化剂是四丁基溴化铵、三苯基膦、N,N-二甲基苯胺或三乙胺。
所述的阻聚剂是对苯二酚。
作为优选的技术方案之一：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数26％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2％的催化剂。
作为优选的技术方案之一：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数26％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2.4％的催化剂。
作为优选的技术方案之一：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数30％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2.4％的催化剂。
本发明的积极效果如下：
桐油酸丙烯酸甘油酯可以用于改性丙烯酸树脂、环氧树脂及制备高性能的UV光固化涂料、油墨等，有效降低传统涂料对人体的危害性，取代了部分石油产品，涂装后的膜具有优异的耐水性和柔韧性，且能够进行生物降解，减少对环境的污染。本发明的桐油酸丙烯酸甘油酯制备方法具有生产成本低、操作简便、生产周期短、环境污染小、产品质量好等优点，具有较高的应用价值。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
在有N2保护的250ml反应容器中，加入桐油酸缩水甘油酯50g、丙烯酸13g、对苯二酚0.1g和四丁基溴化铵1g，加热至110℃，反应5h后，乙酸乙酯萃取，水洗，回收溶剂，有机层真空脱水，得到桐油酸丙烯酸甘油酯58.7g，收率96.6％(以桐油酸缩水甘油酯计)，酯化率80.6％，本实施例制备的桐油酸丙烯酸甘油酯的核磁数据如下：
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.43-6.34(m,1H),6.15-5.85(m,3H),5.67-5.35(m,3H),4.23-4.05(m,4H),3.73-3.48(2H),3.31-2.75(1H),2.25(m,2H),2.16-2.02(m,4H),1.60(s,2H),129(s,14H),0.88(s,3H)；
13CNMR(400MHz,CDCl3)δ173.88(C3),166.13(C6),135.19,132.83,131.68,130.55,128.73,127.95,127.79,125.91(135.19-125.91,C1、C2、C14、C15-19),77.42(C4),77.10(C5),76.78(C24),65.28,65.01,60.44,34.06,32.48,31.44,29.60,29.03,27.77,24.81,22.82,22.21,14.06,13.93.(65.28-13.93,C7-13,C20-23)。
实施例2：根据实施例1，改变丙烯酸用量为15g，四丁基溴化铵用量为1.2g，反应时间为4h，得到桐油酸丙烯酸甘油酯58.8g，收率96.8％，酯化率80.8％。
实施例3：根据实施例1，改变丙烯酸用量为13g，四丁基溴化铵用量为1.2g，反应时间为4h，得到桐油酸丙烯酸甘油酯58.5g，收率96.2％，酯化率89.9％。
实施例4：根据实施例1，催化剂选用三苯基膦，得到桐油酸丙烯酸甘油酯58.7g，收率96.6％，酯化率80.5％。
实施例5：根据实施例1，催化剂选用三乙胺，得到桐油酸丙烯酸甘油酯45.6g，收率75％，酯化率60.6％。
实施例6：根据实施例1，催化剂选用N,N-二甲基苯胺，得到桐油酸丙烯酸甘油酯58.6g，收率96.4％，酯化率80.1％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.桐油酸丙烯酸甘油酯，其特征在于：其结构式如下：
2.一种制备如权利要求1所述的桐油酸丙烯酸甘油酯的方法，其特征在于：所述方法是以桐油酸缩水甘油酯为原料，在催化剂作用下与丙烯酸或甲基丙烯酸发生酯化反应制得桐油酸丙烯酸甘油酯；其反应式如下：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
在有N2保护的反应容器中，加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数25％-35％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.1％-0.4％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数1％-4％的催化剂，加热至90℃-130℃反应2-6h后，乙酸乙酯萃取，水洗，回收溶剂，有机层真空脱水，得到桐油酸丙烯酸甘油酯。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的催化剂是四丁基溴化铵、三苯基膦、N,N-二甲基苯胺或三乙胺。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的阻聚剂是对苯二酚。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数26％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2％的催化剂。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数26％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2.4％的催化剂。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：加入桐油酸缩水甘油酯、桐油酸缩水甘油酯质量分数30％的丙烯酸或甲基丙烯酸、桐油酸缩水甘油酯质量分数0.2％的阻聚剂和桐油酸缩水甘油酯质量分数2.4％的催化剂。
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