一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂及其制备方法，本发明专利技术所述的含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂是一种新型的交联剂，其分子中通过引入联苯可以提高PMMA材料的硬度，含氟基团可以提高PMMA材料的耐热性能，并且使得PMMA材料的拒水性、阻燃性、硬度等明显提高，利用本发明专利技术的交联剂制备的PMMA材料的性能更加完善，且又不影响PMMA材料的光学性能，本发明专利技术的制备方法简单，生产成本低，适合大规模生产，且制备的交联剂的产率高。且制备的交联剂的产率高。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于交联剂
，具体涉及一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]交联剂作为有机材料一种特殊助剂，可以使线性分子形成网络结构，提高其弹性、硬度、耐冲击性、耐磨性能、耐高温性、耐溶剂性和阻燃性等。通常添加量为主体材料质量的1
‑
5％，过多加入会增加材料的脆性。目前，交联剂品种较多，但作为高性能聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，不适配的交联剂，会使其透光性降低，材料的浊度增加。尤其在飞机玻璃、动车玻璃、汽车玻璃等方面的应用，需要交联剂兼有耐高温、阻燃、拒水、耐磨、防静电等多项功能，同时也不能影响材料的光学性能。
[0003]目前，在PMMA材料中，以二(甲基)丙烯酸乙二醇酯作为主要的交联剂。二(甲基)丙烯酸乙二醇酯的耐高温、阻燃、拒水、耐磨、防静电等性能较低，对于今后发展出的高性能PMMA材料而言，必须有一种更适配的交联剂，不但能达到高性能PMMA材料所需求的，耐高温、阻燃、拒水、耐磨、防静电等功能，且又不影响材料的光学性能。
[0004]鉴于以上原因，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂及其制备方法，本专利技术方法制备的交联剂可以增加PMMA材料的耐高温、阻燃、拒水、耐磨、防静电等作用，且不影响PMMA材料的光学性能，使得PMMA材料的性能更为完善。
[0006]本专利技术的第一目的，提供了一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂的制备方法，所述的方法包括如下步骤：
[0007](1)4
‑
溴四氟苯甲醚的制备：4
‑
溴四氟苯酚和硫酸二甲酯反应生成4
‑
溴四氟苯甲醚；
[0008](2)所述的4
‑
溴四氟苯甲醚和镁进行格氏反应，得到4
‑
溴化镁四氟苯甲醚，将所述的4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与4
‑
溴四氟苯甲醚或1,4
‑
二溴四氟苯反应，得到4,4'
‑
八氟联苯二甲醚或4,4'
‑
十二氟三联苯二甲醚，再进行水解，得到4,4'
‑ꢀ
八氟联苯二酚或4,4'
‑
十二氟对三联苯二酚；
[0009](3)将4,4'
‑
八氟联苯二酚或4,4'
‑
十二氟对三联苯二酚加入甲苯溶剂中，溴化镁为催化剂，再加入丙烯酰卤，进行反应，经碱洗、水洗、分离、除色、蒸馏，得到含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂。
[0010]进一步的，步骤(1)中4
‑
溴四氟苯酚与硫酸二甲酯的摩尔比是2:0.8
‑
1.2。
[0011]进一步的，步骤(2)中4
‑
溴四氟苯甲醚和镁的摩尔比为1:1.0
‑
1.5，4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与4
‑
溴四氟苯甲醚的摩尔比为1:1.0
‑
1.25，4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与 1,4
‑
二溴四氟苯的摩尔比为1:0.47
‑
0.53。
[0012]进一步的，步骤(2)中所述的4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与4
‑
溴四氟苯甲醚或 1,4
‑
二溴四氟苯反应温度为60
‑
80℃，反应时间为10
‑
14h。
[0013]进一步的，步骤(2)中所述的水解为在质量分数为18
‑
22％碘化氢水溶液中90
‑
110℃下回流水解。
[0014]进一步的，步骤(3)中反应温度为0
‑
5℃，反应生成的尾气与氢氧化钠溶液反应，生成卤化钠与水。
[0015]进一步的，步骤(3)中4,4'
‑
八氟联苯二酚与丙烯酰卤的摩尔比为1:2
‑
2.5， 4,4'
‑
十二氟对三联苯二酚与丙烯酰卤的摩尔比为1:2.0
‑
2.5，催化剂溴化镁质量为反应物总质量的0.5
‑
1.0％。
[0016]进一步的，步骤(3)中所述的丙烯酰卤为甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酰溴、丙烯酰氯、丙烯酰溴中的一种。
[0017]进一步的，步骤(3)中碱洗采用质量分数为3
‑
5％的碳酸钾水溶液，除色用活性炭淋洗柱。
[0018]本专利技术的第二目的，提供了所述的方法制备的含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术所述的含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂是一种新型的交联剂，分子中通过引入联苯可以提高PMMA材料的硬度，含氟基团可以提高PMMA材料的耐热性能，并且使得PMMA材料的拒水性、阻燃性、硬度等明显提高，利用本专利技术的交联剂制备的PMMA材料的性能更加完善，且又不影响PMMA材料的光学性能；本专利技术的制备方法简单，生产成本低，适合大规模生产，且制备的交联剂的产率高。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]本实施例的交联剂为4,4'
‑
八氟联苯二甲基丙烯酸酯，具体的制备方法包括如下步骤：
[0024](1)4
‑
溴四氟苯甲醚的制备：
[0025]在500mL反应器中，加入98.0g 4
‑
溴四氟苯酚，250g甲苯，加分水器，通氮气，开搅拌，升温至105℃，缓慢滴加41g 40％的氢氧化钠溶液，滴加时间设定为6小时，滴加完后，调整温度至110℃，继续反应4小时，然后降温25℃，缓慢滴加26g硫酸二甲酯，滴加完成后，调整温度35℃，继续反应四小时结束。抽滤除去盐，然后蒸馏除去溶剂，得4
‑
溴四氟苯甲醚，分子量258.99，产率98.5％；
[0026](2)4,4'
‑
八氟联苯二酚的制备：
[0027]在500mL反应器中，加入2.4g镁粉，250g四氢呋喃通氮气搅拌，升温至 55℃，缓慢加入26.0g 4
‑
溴四氟苯甲醚，观察回流情况，待滴加完成后，升温至60℃，再反应1小时，得到4
‑
溴化镁四氟苯甲醚，然后缓慢滴加26.0g 4
‑
溴四氟苯甲醚，滴加完成后，升温至85℃，
回流12小时，抽滤除去盐，蒸馏除去四氢呋喃，得4,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：(1)4
‑
溴四氟苯甲醚的制备：4
‑
溴四氟苯酚和硫酸二甲酯反应生成4
‑
溴四氟苯甲醚；(2)所述的4
‑
溴四氟苯甲醚和镁进行格氏反应，得到4
‑
溴化镁四氟苯甲醚，将所述的4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与4
‑
溴四氟苯甲醚或1,4
‑
二溴四氟苯反应，得到4,4'
‑
八氟联苯二甲醚或4,4'
‑
十二氟三联苯二甲醚，再进行水解，得到4,4'
‑
八氟联苯二酚或4,4'
‑
十二氟对三联苯二酚；(3)将4,4'
‑
八氟联苯二酚或4,4'
‑
十二氟对三联苯二酚加入甲苯溶剂中，溴化镁为催化剂，再加入丙烯酰卤，进行反应，经碱洗、水洗、分离、除色、蒸馏，得到含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂。2.根据权利要求1所述的含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中4
‑
溴四氟苯酚与硫酸二甲酯的摩尔比是2:0.8
‑
1.2。3.根据权利要求1所述的含氟联苯二甲基丙烯酸酯交联剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中4
‑
溴四氟苯甲醚和镁的摩尔比为1:1.0
‑
1.5，4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与4
‑
溴四氟苯甲醚的摩尔比为1:1.0
‑
1.25，4
‑
溴化镁四氟苯甲醚与1,4
‑
二溴四氟苯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兆让，
申请(专利权)人：长春市兆兴新材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：