CN113444226A - 一种环氧丙烯酸酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环氧丙烯酸酯及其制备方法,该环氧丙烯酸酯由以下原料制备而成:起始剂4.2‑22.7%,环酯16.9‑82.1%,酸酐4.2‑26.4%,环氧树脂8.4‑42%,开环催化剂0.01‑0.5%,酸化催化剂0.5‑1%和阻聚剂0.01‑0.5%;所述的环酯至少为两种。制备中先使起始剂和环酯在开环催化剂和阻聚剂作用下反应生成反应中间体Ⅰ,再与酸酐和酸化催化剂进行酸化反应生成反应中间体Ⅱ,最后加入环氧树脂、酸化催化剂和阻聚剂的混合物进行合成反应得到环氧丙烯酸酯。本发明在原有环氧丙烯酸酯的基础上,引入了起始剂并且加入了至少两种环酯的混合体系,改善了普通环氧树脂脆性大的缺点,大大增强了其柔韧性。
Description
技术领域
本发明属于高分子技术领域,涉及一种丙烯酸酯及其制备方法。
背景技术
紫外光(UV)固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理的先进技术,它与电子束(EB)固化统称为辐射固化。它是利用紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成固态材料。光固化技术是一种高效、环保、节能、优质的材料表面处理技术,被誉为面向21世纪绿色工业的新技术。2004年5月在美国夏洛特市召开的北美辐射固化国际会议上,光固化和电子束固化技术被归纳为具有“5E”特点的工业技术:efficient(高效);enabling(适应性);economical(经济);energy saving(节能);environmentalfriendly(环境友好)。随着科学技术的发展,光固化技术应用从最早的印制版材、光刻胶发展到光固化涂料、胶黏剂、油墨、应用领域不断扩大,形成了一个新的产业,并且在涂料领域受环保政策扶持,是三大环保涂料之一。
光固化材料主要由低聚物、光引发剂、活性稀释剂以及添加剂如颜料、填料、助剂等组成。光固化产品用的低聚物是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可以进行光固化反应的基团,如不饱和双键或环氧基等。在光固化产品的各组分中,低聚物是光固化产品的主体,它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能,因此,低聚物的合成和选择无疑是光固化产品配方设计的重要环节。其中实际应用最多的是环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。环氧丙烯酸酯是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物,具有价格便宜、附着力强等优点,但光固化速率慢、固化膜柔性差、力学性能差、脆性高,同时耐光老化和黄变性差。
授权公告号为CN104559686B的发明专利,提供了一种环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料的制备方法,采用环氧树脂和带环氧基团偶联剂改性二氧化钛/凹凸棒石纳米复合粉体加入到活性稀释剂中,然后加入丙烯酸、催化剂和阻聚剂,升温进行环氧开环反应,得二氧化钛/凹凸棒石改性的环氧丙烯酸酯;再将改性后的环氧丙烯酸酯中加入光引发剂、流平剂、消泡剂,混合均匀得到紫外光固化涂料。改善了二氧化钛/凹凸棒石在环氧丙烯酸树脂中的分散性,大幅提高了环氧丙烯酸酯涂层的耐老化、耐冲击力和柔韧性等力学性能。授权公告号为CN102558570B的发明专利,提供了一种UV固化涂料用环氧丙烯酸酯及其制备方法,其特征是在环氧丙烯酸酯侧链上以化学键键合带有甲基丙烯酰氧基和/或乙烯基的超支化聚硅氧烷,其制备方法为:将硅烷与去离子水混合,在N2保护下反应得到超支化聚硅氧烷;在环氧树脂中,滴加由丙烯酸、阻聚剂及催化剂组成的混合液,反应得到环氧丙烯酸酯;在得到的环氧丙烯酸酯中滴加由超支化聚硅氧烷和催化剂组成的混合物,搅拌反应后再经提纯、干燥,得到一种UV固化涂料用环氧丙烯酸酯。上述的技术方案均采用较为复杂的原料或方法对环氧丙烯酸酯进行改性以制得柔韧性佳的环氧丙烯酸酯。
发明内容
为解决背景技术中所述的问题,本发明提供了一种环氧丙烯酸酯及其制备方法,在原有环氧丙烯酸酯的基础上,引入了起始剂并且加入了至少两种环酯的混合体系,改善了普通环氧树脂脆性大的缺点,大大增强了其柔韧性。
一种环氧丙烯酸酯,由以下原料制备而成:起始剂4.2-22.7%,环酯16.9-82.1%,酸酐4.2-26.4%,环氧树脂8.4-42%,开环催化剂0.01-0.5%,酸化催化剂0.5-1%和阻聚剂0.01-0.5%;所述的起始剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、N-羟乙基丙烯酰胺或季戊四醇三丙烯酸酯的一种或多种;所述的环酯为己内酯、戊内酯、丙交酯、乙交酯中的至少两种;所述的环氧树脂为E51双酚A环氧树脂、E44双酚A环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、缩水甘油醚、环氧大豆油、环氧化腰果酚中的至少一种。
优选地,所述的起始剂为重量比为2:1:1的丙烯酸羟乙酯、N-羟乙基丙烯酰胺和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物,采用该起始剂制成的环氧丙烯酸酯的柔韧性最佳。
所述的酸酐为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、乙酸酐中的至少一种。
所述的开环催化剂为钛酸丁酯、辛酸亚锡、二丁基醋酸锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、乙酸锌、异辛酸锌中的至少一种。
优选地,所述的开环催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡,这是因为使用这两种开环催化剂的开环反应,催化效果最好,反应效率最高。
所述的酸化催化剂为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四戊基溴化铵、二甲基二辛基溴化铵、三甲基丙基溴化铵、三苯基膦、N,N-二甲基苄胺中的至少一种。
进一步地,所述的阻聚剂为甲基氢醌、对苯二酚、对羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚中的至少一种。优选地,所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚,这是因为使用该阻聚剂反应得到的环氧丙烯酸酯的颜色最浅。
一种环氧丙烯酸酯的制备方法,包括以下步骤:
1)在容器中加入起始剂和环酯,加热到110-120℃,直到环酯熔融完全后,加入开环催化剂和阻聚剂,在搅拌状态和110-130℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ;
2)向反应中间体Ⅰ中投入酸酐、酸化催化剂,在搅拌状态和温度80-120℃的条件下反应至酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ;
3)取环氧树脂、酸化催化剂和阻聚剂,在70-90℃温度条件下搅拌混合溶解得到的混合物,将混合物缓慢滴加到反应中间体Ⅱ中,在搅拌状态和80-120℃温度条件下进行合成反应,测定产物酸值小于5mgKOH/g,停止反应得到环氧丙烯酸酯。
所述的步骤1)中开环反应的温度为110-120℃;步骤2)中酸化反应的温度为90-120℃;所述的步骤3)中合成反应的温度为90-120℃。
本发明的制备方法中优选的配方,包括:重量比为2:1:1的丙烯酸羟乙酯、N-羟乙基丙烯酰胺和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物作为起始剂,占比4.2-22.7wt%;环酯为己内酯、戊内酯、丙交酯、乙交酯中的至少两种,占比16.9-82.1wt%;酸酐为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、乙酸酐中的至少一种,占比4.2-26.4wt%;环氧树脂为E51双酚A环氧树脂、E44双酚A环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、缩水甘油醚、环氧大豆油、环氧化腰果酚中的至少一种,占比8.4-42wt%;开环催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡,占比0.01-0.5wt%;酸化催化剂为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四戊基溴化铵、二甲基二辛基溴化铵、三甲基丙基溴化铵、三苯基膦、N,N-二甲基苄胺中的至少一种,占比0.5-1%;阻聚剂为对羟基苯甲醚,占比0.01-0.5wt%。
本发明与现有技术相比,在反应体系中引入了起始剂并且加入了至少两种环酯的混合体系,反应体系中的环酯参与了反应后,使得所制备的环氧丙烯酸酯相比于目前的普通环氧树脂,链长增加,柔韧性增强,改善了目前普通环氧树脂脆性大的缺点;同时还有效改善了环氧丙烯酸酯在基材上产生的收缩翘曲现象,增加了环氧丙烯酸酯在基材上的附着力;另外,由于反应体系中加入的环酯为生物质材料,其含量最高可达89%,使得所制备的环氧丙烯酸酯具有了一定的可生物降解性。总的来说,与现有常规环氧丙烯酸酯涂料相比,本发明所制得的环氧丙烯酸酯所制的光固化树脂具有相对更低的粘度,具有较低的收缩率,良好的柔韧性和高伸长率,且具有一定的可生物降解性,在应用中还可增强涂层附着力。
本发明所提供的制备方法,反应物的反应在同一容器中进行,反应产物无需分离即得到所需制备的环氧丙烯酸酯材料,无需纯化,物料无挥发,没有物料损失,适用性广,操作工艺简单,在生产中易实现,具有极大的优势。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本领域的普通的技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
实施例1
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入52.5g重量比1:2:2的丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯和N-羟乙基丙烯酰胺的混合物和167.3g重量比1:1的ε-己内酯和L-丙交酯的混合物,加热到110℃,直到ε-己内酯和L-丙交酯熔融完全后,加入0.7g开环催化剂钛酸丁酯和0.5g阻聚剂甲基氢醌,在搅拌状态和110℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将43.4g顺丁烯二酸酐、1.8g酸化催化剂四甲基溴化铵加入到容器中,加热到101℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将82.6gE51双酚A环氧树脂、1g四甲基溴化铵酸化催化剂和0.2g阻聚剂甲基氢醌在80℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,期间不断搅拌,同时将控制温度在100℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为2.07mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例2
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入52.5g丙烯酸羟乙酯和167.3g重量比2:1的乙交酯和L-丙交酯的混合物,加热到120℃,直到乙交酯和L-丙交酯熔融完全后,加入1.05g开环催化剂辛酸亚锡和0.7g阻聚剂对羟基苯甲醚,在搅拌状态和120℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将43.4g顺丁烯二酸酐、1.8g酸化催化剂质量比1:2的四乙基溴化铵和四丁基溴化铵的混合物,加入到容器中,加热到120℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将81.9g E51双酚A环氧树脂、1g酸化催化剂四戊基溴化铵和0.35g阻聚剂对羟基苯甲醚在90℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在120℃,与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为1.88mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例3
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入63gN-羟乙基丙烯酰胺和156.8g重量比1:1的乙交酯和L-丙交酯的混合物,加热到111℃,直到乙交酯和L-丙交酯熔融完全后,加入1.05g开环催化剂二月桂酸二丁基锡和0.7g阻聚剂质量比为2:1的对苯二酚和对羟基苯甲醚的混合物,在110℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将43.4g质量比2:3的邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物、1.8g酸化催化剂三甲基丙基溴化铵加入到容器中,加热到110℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将81.9g E51双酚A环氧树脂、1g酸化催化剂二甲基二辛基溴化铵和0.35g阻聚剂叔丁基对苯二酚在82℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在112℃,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为2.13mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例4
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入70g季戊四醇三丙烯酸酯和140g重量比2:3的ε-己内酯和乙交酯的混合物,加热到110℃,直到ε-己内酯和乙交酯熔融完全后,加入1.05g开环催化剂质量比为1:2:1的二月桂酸二辛基锡、乙酸锌和异辛酸铋的混合物和0.6g阻聚剂质量比为2:2:1的叔丁基对苯二酚、甲基氢醌和对苯二酚的混合物,在130℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将53.2g乙酸酐、1.8g酸化催化剂N,N-二甲基苄胺加入到容器中,加热到80℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将81.9gE51双酚A环氧树脂、1g酸化催化剂质量比为1:2:2的二甲基二辛基溴化铵、三甲基丙基溴化铵和三苯基膦的混合物和0.45g阻聚剂质量比为1:1:1的甲基氢醌、对苯二酚和叔丁基对苯二酚的混合物在70℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,同时控制温度在80℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为2.32mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例5
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入56g丙烯酸羟乙酯和157.5g重量比3:2的δ-戊内酯和L-丙交酯的混合物,加热到115℃,直到L-丙交酯熔融完全后,加入1.75g开环催化剂乙酸锌和1.2g阻聚剂对苯二酚,在130℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将52.5g反丁烯二酸酐、2g酸化催化剂N,N-二甲基苄胺加入到容器中,加热到120与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将77g环氧大豆油、1.5g酸化催化剂四甲基溴化铵和0.55g阻聚剂对羟基苯甲醚在85℃搅拌溶解,将混合物缓慢倒入到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在110℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为1.95mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例6
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入70g重量比1:1的N-羟乙基丙烯酰胺和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物和59.15g重量比1:1的ε-己内酯和L-丙交酯的混合物,加热到115℃,直到ε-己内酯和L-丙交酯熔融完全后,加入1.75g开环催化剂二月桂酸二辛基锡和1g阻聚剂甲基氢醌,在搅拌状态和110℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将67.9g质量比为1:2的顺丁烯二酸酐和乙酸酐的混合物、1.25g酸化催化剂四甲基溴化铵加入到容器中,加热到101℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将147g缩水甘油醚、1.2g四甲基溴化铵酸化催化剂和0.75g阻聚剂甲基氢醌在80℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,期间不断搅拌,同时将控制温度在100℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为3.32mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例7
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入43.75g丙烯酸羟乙酯和175g重量比2:3的乙交酯和L-丙交酯的混合物,加热到120℃,直到乙交酯和L-丙交酯熔融完全后,加入1.4g开环催化剂质量比1:1的辛酸亚锡和二丁基醋酸锡的混合物和0.5g阻聚剂对羟基苯甲醚,在搅拌状态和120℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将14.7g质量比为2:2:3的顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐和乙酸酐的混合物、1.52g酸化催化剂质量比1:2的四乙基溴化铵和四丁基溴化铵的混合物,加入到容器中,加热到120℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将110.95g质量比为1:1:1的缩水甘油醚、氢化双酚A环氧树脂和环氧化腰果酚的混合物,1.28g酸化催化剂四戊基溴化铵和0.9g阻聚剂对羟基苯甲醚在90℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在120℃,与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为2.68mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例8
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入79.45gN-羟乙基丙烯酰胺和140g重量比1:1的乙交酯和L-丙交酯的混合物,加热到111℃,直到乙交酯和L-丙交酯熔融完全后,加入0.525g开环催化剂新癸酸铋和0.5g阻聚剂质量比为2:1的对苯二酚和对羟基苯甲醚的混合物,在110℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将55.23g质量比2:3的邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物、1.6g酸化催化剂三甲基丙基溴化铵加入到容器中,加热到110℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将80.19g氢化双酚A环氧树脂、1.2g酸化催化剂二甲基二辛基溴化铵和0.2g阻聚剂叔丁基对苯二酚在82℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在115℃,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为2.56mgKOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例9
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入15.75g季戊四醇三丙烯酸酯和287.35g重量比1:2:1的ε-己内酯、乙交酯和L-丙交酯的混合物,加热到115℃,直到ε-己内酯和乙交酯熔融完全后,加入0.35g开环催化剂月桂酸铋和0.2g阻聚剂质量比为2:2:1的叔丁基对苯二酚、甲基氢醌和对苯二酚的混合物,在120℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将15.68g乙酸酐、1.2g酸化催化剂N,N-二甲基苄胺加入到容器中,加热到80℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将29.4g E44双酚A环氧树脂、0.55g酸化催化剂质量比为1:2:2的二甲基二辛基溴化铵、三甲基丙基溴化铵和三苯基膦的混合物和0.15g阻聚剂质量比为1:1:1的甲基氢醌、对苯二酚和叔丁基对苯二酚的混合物在70℃搅拌溶解,将混合物缓慢滴加到容器中,同时控制温度在90℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为3.54KOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
实施例10
在装有搅拌装置和测温装置的容器中加入7.5g的丙烯酸羟乙酯、3.75g的N-羟乙基丙烯酰胺、3.75g的季戊四醇三丙烯酸酯和157.5g重量比3:2的δ-戊内酯和L-丙交酯的混合物,加热到115℃,直到L-丙交酯熔融完全后,加入0.7g开环催化剂异辛酸锌和0.45g阻聚剂对羟基苯甲醚,在130℃下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ。
将92.4g反丁烯二酸酐、2g酸化催化剂N,N-二甲基苄胺加入到容器中,加热到120℃与得到的反应中间体Ⅰ进行酸化反应,反应到酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ。
将77.7g环氧化腰果酚、1.5g酸化催化剂四甲基溴化铵和0.6g阻聚剂对羟基苯甲醚在85℃搅拌溶解,将混合物缓慢倒入到容器中,期间不断搅拌,同时控制温度在110℃与反应中间体Ⅱ进行合成反应,测定产物的酸值、环氧值见表1,测定产物的酸值为25KOH/g,小于5mgKOH/g,停止反应即得到低聚物环氧丙烯酸酯。
将实施例1-10所制得的低聚物环氧丙烯酸酯及DSM标准环氧树脂1010在60℃条件下测试其粘度,测试结果件表1。
将实施例1-10所制得的低聚物环氧丙烯酸酯分别与单体TPGDA、引发剂按照质量比为50:47:3的比例配制成树脂,涂敷于马口铁片上,按GB/T1731-93《漆膜柔韧性测定法》标准,测得的柔韧性结果见表1,按照GB/T1720-79(89)《漆膜附着力测定法》标准,测得的附着力结果件表1。
对比例1为将DSM标准环氧树脂1010与单体TPGDA、引发剂按照质量比为50:47:3的比例配制成树脂,涂敷于马口铁片上,按GB/T1731-93《漆膜柔韧性测定法》标准,测得的柔韧性结果见表1,按照GB/T1720-79(89)《漆膜附着力测定法》标准,测得的附着力结果件表1。
漆膜的柔韧性的数值越低表明其柔韧性越好,漆膜的附着力的级数越低表明其附着力越好,通过表1的数据可知,低聚物环氧丙烯酸酯配制成的树脂所制得的漆膜,其柔韧性和附着力性能远高于常规的DSM标准环氧树脂1010配制成的树脂所制得的漆膜,具有优异的柔韧性和附着力,特别是采用了优选配方的实施例10所制得的低聚物环氧丙烯酸酯,其配制成的树脂做制得的漆膜的柔韧性最佳。
表1测试结果表
Claims (8)
1.一种环氧丙烯酸酯,其特征在于,所述的环氧丙烯酸酯由以下质量百分比的原料制备而成:起始剂4.2-22.7%,环酯16.9-82.1%,酸酐4.2-26.4%,环氧树脂8.4-42%,开环催化剂0.01-0.5%,酸化催化剂0.5-1%和阻聚剂0.01-0.5%;所述的起始剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、N-羟乙基丙烯酰胺或季戊四醇三丙烯酸酯的一种或多种;所述的环酯为己内酯、戊内酯、丙交酯、乙交酯中的至少两种;所述的环氧树脂为E51双酚A环氧树脂、E44双酚A环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、缩水甘油醚、环氧大豆油、环氧化腰果酚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种环氧丙烯酸酯,其特征在于:所述的起始剂为重量比为2:1:1的丙烯酸羟乙酯、N-羟乙基丙烯酰胺和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种环氧丙烯酸酯,其特征在于:所述的酸酐为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、乙酸酐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种环氧丙烯酸酯,其特征在于:所述的开环催化剂为钛酸丁酯、辛酸亚锡、二丁基醋酸锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、乙酸锌、异辛酸锌中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种环氧丙烯酸酯,其特征在于:所述的开环催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
6.根据权利要求1所述的一种环氧丙烯酸酯,其特征在于:所述的酸化催化剂为四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四戊基溴化铵、二甲基二辛基溴化铵、三甲基丙基溴化铵、三苯基膦、N,N-二甲基苄胺中的至少一种。
7.一种权利要求1至6中任意一项所述的环氧丙烯酸酯的制备方法,包括以下步骤:
1)在容器中加入起始剂和环酯,加热到110-120℃,直到环酯熔融完全后,加入开环催化剂和阻聚剂,在搅拌状态和110-130℃温度条件下进行开环反应,得到反应中间体Ⅰ;
2)向反应中间体Ⅰ中投入酸酐、酸化催化剂,在搅拌状态和温度80-120℃的条件下反应至酸值达到理论酸值,得到反应中间体Ⅱ;
3)取环氧树脂、酸化催化剂和阻聚剂,在70-90℃温度条件下搅拌混合溶解得到的混合物,将混合物缓慢滴加到反应中间体Ⅱ中,在搅拌状态和80-120℃温度条件下进行合成反应,测定产物酸值小于5mgKOH/g,停止反应得到环氧丙烯酸酯。
8.根据权利要求7所述的一种环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于:所述的步骤1)中开环反应的温度为110-120℃;步骤2)中酸化反应的温度为90-120℃;所述的步骤3)中合成反应的温度为90-120℃。
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