[发明专利]一种改性环氧丙烯酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及UV树脂技术领域，尤其是涉及一种制备改性环氧丙烯酸酯的方法。

背景技术

通信用树脂的发展与通信产业密切相关，并为通信产业的发展提供基础。国际上，通信用树脂由少数跨国公司垄断，目前产品生产主要集中在德国BASF、Bayer和美国Sartomer、Cytec等十多家公司，生产能力约占世界总生产能力的90%。国内通信用树脂的生产和应用研究落后西方发达国家，生产规模小、工艺落后、纯度低、粘度高、产品质量差，多年来一直不能满足市场需求。

在国外，通信用树脂已由第一代的聚氨酯丙烯酸酯发展到安全环保无毒高效、光衰减信号小、通信效果更好的第二代产品——特种环氧丙烯酸酯。与第一代聚氨酯丙烯酸相比，3G通信光纤用特种环氧丙烯酸酯的光衰减下降了59%，大大提高了通信质量。另一方面，聚氨酯丙烯酸酯采用剧毒产品甲苯二异氰酸酯（TDI）作原料，TDI在人体中具有积聚性和潜伏性，对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈刺激作用。而3G通信光纤用改性环氧丙烯酸酯采用低毒环氧树脂等原料生产，符合安全生产、环保无毒的要求。

现有的环氧丙烯酸酯主要是用环氧树脂与丙烯酸开环酯化而成，在合成过程中，对环氧树脂与丙烯酸的摩尔比要求极为精确，同时，该反应属于强放热反应，温度较难控制；少量丙烯酸的残留对基材和固化膜都有不良影响。同时，丙烯酸的腐蚀性强，刺激性强，这就对生产过程中的劳动安全防护有严格要求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种环氧丙烯酸酯的制备方法，改变了合成环氧丙烯酸酯由环氧树脂和丙烯酸酯化而成的传统思路，提出了由酸酐和羟基丙烯酸酯单体出发，引入新的-COOH基团。本发明可以适当增加分子量，增加柔性基团，降低产品的玻璃化转变温度。

本发明的技术方案如下：

      一种改性环氧丙烯酸酯的制备方法，包括如下步骤：

（1）中间体合成：将酸酐、羟基丙烯酸酯单体、抗氧化剂1和阻聚剂1按顺序依次加入反应釜中，搅拌均匀，升温至80~120℃反应2~3小时，检验酸值至理论值212mgKOH/g后，放料（记作A），待用；

（2）有机酸扩链：将环氧树脂、有机二元酸和催化剂1按照配方量，投入反应釜内，搅拌均匀，缓慢升温至90~120℃反应2~3小时，检验酸值≤1 mgKOH/g后，开启冷却水减温至50~70℃；

（3）升温酯化反应：再将A物料、催化剂2、阻聚剂2、抗氧化剂2按照配方量，依次投入反应釜内；升温，当温度达到90~100℃时，保温反应2~3小时；再将其缓慢升温至115~120℃时，保温反应2~3小时后，开始取样检测酸值，每隔半小时取样检测一次，当反应釜内的酸值小于3 mgKOH/g时，酯化反应结束；

（4）降温兑稀：当步骤3）中酯化反应结束后，通冷却水降温，降温至70~90℃时，兑入配方量的活性稀释剂，同时补加剩余的阻聚剂3，搅拌30~60分钟；

（5）中控检验：取样检测粘度，25℃，旋转粘度计为30000~60000CPS为合格；

上述步骤中各原料的重量份数为：

酸酐：95~140份；

羟基丙烯酸酯单体：105~120份；

抗氧化剂1：0.3份；

阻聚剂1：0.5份；

环氧树脂：410~470份；

有机二元酸：14~15份；

催化剂1：1~1.5份；

催化剂2：2~2.5份；

阻聚剂2：2.5~3份；

抗氧化剂2：0.2份；

活性稀释剂：295~325份；

阻聚剂3：0.2份。

所述的酸酐为顺酐、苯酐或六氢苯酐中的一种。所述的羟基丙烯酸酯单体为（甲基）丙烯酸羟乙酯或（甲基）丙烯酸羟丙酯。所述的抗氧化剂1与抗氧化剂2均为次磷酸。所述的阻聚剂1、阻聚剂2、阻聚剂3分别为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚中的一种或两种复配使用。所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂。所述的有机二元酸为己二酸、葵二酸中的一种。所述的催化剂1与催化剂2相同，为三乙胺、三苯基膦、苄基三乙基氯化铵中的一种。所述的活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯（IBOA）、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、和1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）中的一种。

本发明有益的技术效果在于：