一种功能性丙烯酸酯类单体及其在光固化涂料中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种功能性丙烯酸酯类单体及其在光固化涂料中的应用，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式

【技术实现步骤摘要】
一种功能性丙烯酸酯类单体及其在光固化涂料中的应用


[0001]本专利技术属于光固化涂料领域，尤其涉及一种功能性丙烯酸酯类单体及其在光固化涂料中的应用
。

技术介绍

[0002]光固化技术因其节能环保
、
固化效率高
、
经济效益良好，无
VOCs
排放等优点而广泛应用于印刷包装
、
木器
、
塑胶
、3D
打印等制备涂料领域
。
[0003]光固化
3D
打印技术采用高功率激光光固化液态树脂，能够得到所需的三维立体形状，可建立具有细致特征
(
薄壁
、
尖角等
)
和复杂几何图形的高品质原型，层厚度可以降低至
25mm
，最小特征大小在
50
～
250mm
之间，但光固化
3D
打印技术提供的材料和颜色选择有限，通常是黑色
、
白色
、
灰色或透明材料，且对于树脂的要求较高
。
此外，由于光固化
3D
打印技术的打印精度高，因而要求材料固化后具有较高的尺寸稳定性，而材料固化后具有较高的尺寸稳定性在对于有细致结构要求的应用领域也具有较好的应用前景
。
因此，开发一种尺寸稳定性高的材料具有一定的市场应用价值
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术所述的单体尺寸稳定性差的问题，本专利技术提供一种功能性丙烯酸酯类单体，所提供的功能性丙烯酸酯单体中含有具有
π
电子云结构的炔基结构，该结构赋予单体固化后良好的尺寸稳定性
、
固化体系几乎不收缩
、
刚硬性能，为对细致结构有要求的应用领域提供新材料
。
[0005]本专利技术的目的在于提供一种功能性丙烯酸酯类单体，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：
[0006][0007]其中，
R1选自
H
或
CH3，
R2选自
H、
烷基
、
甲氧基
、
芳基，
m+n
＝2～4，
m+n
为整数
。
[0008]优选地，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：
[0009][0010]其中，
R1选自
H
，
R2选自异丙基或叔丁基，
m+n
＝2～4，
m+n
为整数
。
[0011]更优选地，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：
[0012][0013]其中，
R1选自
CH3，
R2选自甲氧基
、
苯基，
m+n
＝
2。
[0014]本专利技术的另一目的在于提供所述的功能性丙烯酸酯类单体的制备方法，包括如下步骤：
[0015]S1.
炔二醇
、
碳酸乙烯酯和碱性催化剂混合反应，得低羟乙基化产物；
[0016]S2.
将丙烯酸类化合物与强酸催化剂
、
阻聚剂
、
带水剂混合反应，得功能性丙烯酸酯单体；
[0017]所述低羟乙基化产物的结构如式
(Ⅱ)
所示：
[0018][0019]所述丙烯酸类化合物的结构如式
(Ⅲ)
所示：
[0020][0021]优选地，
S1
中，所述炔二醇与碳酸乙烯酯的摩尔比为
1:1.5
～
6。
[0022]优选地，
S1
中，所述碱性催化剂的用量为总反应原料的
1000
～
5000ppm。
[0023]优选地，
S1
中，所述炔二醇包括丁炔二醇
、4
‑
辛炔
‑
3,6
‑
二醇
、2,9
‑
二甲基
‑5‑
癸炔
‑
4,7
‑
二醇
、3,6
‑
二甲
‑4‑
辛炔
‑
3,6
‑
二醇
、5
‑
癸炔
‑
4,7
‑
二醇
、1,2
‑
二
(1,1'
‑
二环己醇基
)
乙炔中的至少一种
。
[0024]优选地，
S1
中，所述碱性催化剂包括氢氧化钾
、
氢氧化钠
、
叔丁醇钾中的至少一种
。
[0025]优选地，
S1
中，所述反应的温度为
80
～
160℃
，时间为4～
12
小时
。
[0026]优选地，
S2
中，所述低羟基化合物与丙烯酸类化合物的摩尔比为
1:2
～
2.5。
[0027]优选地，
S2
中，所述强酸催化剂的用量为总反应原料的1～
3wt
％
。
[0028]优选地，
S2
中，所述带水剂的用量为总反应原料的
30
～
50wt
％
。
[0029]优选地，
S2
中，所述阻聚剂的用量为总反应原料的
1000
～
3000ppm。
[0030]优选地，
S2
中，所述强酸催化剂包括三氟甲磺酸
、
甲基磺酸中的至少一种
。
[0031]优选地，
S2
中，所述阻聚剂包括对羟基苯甲醚
、BHT、
铜盐
、
铝盐
、
吩噻嗪中的至少一
种
。
[0032]优选地，
S2
中，所述带水剂包括环己烷
、
甲苯中的至少一种
。
[0033]优选地，
S2
中，反应中还加入抗氧剂
。
[0034]优选地，
S2
中，所述抗氧剂包括次磷酸
。
[0035]优选地，
S2
中，所述抗氧剂的用量为总反应原料的
0.05
～
0.3wt
％
。
[0036]优选地，
S2
中，所述反应的温度为
80
～
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功能性丙烯酸酯类单体，其特征在于，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：其中，
R1选自
H
或
CH3，
R2选自
H、
烷基
、
甲氧基
、
芳基，
m+n
＝2～4，
m+n
为整数
。2.
如权利要求1所述的功能性丙烯酸酯类单体，其特征在于，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：其中，
R1选自
H
，
R2选自异丙基或叔丁基，
m+n
＝2～4，
m+n
为整数
。3.
如权利要求2所述的功能性丙烯酸酯类单体，其特征在于，所述功能性丙烯酸酯类单体的结构如式
(Ⅰ)
所示：其中，
R1选自
CH3，
R2选自甲氧基
、
苯基，
m+n
＝
2。4.
权利要求1～3任一项所述的功能性丙烯酸酯类单体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.
炔二醇
、
碳酸乙烯酯和碱性催化剂混合反应，得低羟乙基化产物；
S2.
将丙烯酸类化合物与强酸催化剂
、
阻聚剂
、
带水剂混合反应，得功能性丙烯酸酯单体；所述低羟乙基化产物的结构如式
(Ⅱ)
所示：所述丙烯酸类化合物的结构如式
(Ⅲ)
所示：
5.
如权利要求4所述的功能性丙烯酸酯类单体的制备方法，其特征在于，
S1
中，所述炔二醇与碳酸乙烯酯的摩尔比为
1:1.5
～6；和
/
或，所述碱性催化剂的用量为总反应原料的
1000
～
5000ppm。6.
如权利要求4所述的功能性丙烯酸酯类单体的制备方法，其特征在于，
S1
中，所述炔二醇包括丁炔二醇
、4
‑
辛炔

【专利技术属性】
技术研发人员：汪慧，庞来兴，谢平，覃海定，李志云，叶华强，
申请(专利权)人：湖北中科博宏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：