專(zhuān)利名稱(chēng)：光固化用含氟環(huán)氧丙烯酸酯低聚物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境友好光固化材料領(lǐng)域，特別是含氟光固化低聚物合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光固化技術(shù)是利用光或電子束為能源，引發(fā)具有化學(xué)反應(yīng)活性的液態(tài)物質(zhì)快速轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程。光固化技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能和環(huán)保型新技術(shù)。光固化技術(shù)完全符合“5E原則” ！Efficient (高效)，Enabling (適應(yīng)性廣),Economical (經(jīng)濟(jì)),Energy saving (節(jié)倉(cāng)泛)，Environmental friendly (環(huán)境友好)。光固化體系主要由低聚物、活性稀釋劑和光引發(fā)劑組成，其中低聚物占整個(gè)配方的50-80%，決定了固化膜的主要物理和化學(xué)性質(zhì)，是最為重要的組成部分。環(huán)氧丙烯酸酯作為陽(yáng)離子類(lèi)光固化低聚物由于其不怕氧阻聚、體積收縮小、性能優(yōu)異而在涂料、油墨，膠黏 劑等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。氟原子具有強(qiáng)電負(fù)性、高C-F鍵能、除氫外最小的范德華半徑以及氟對(duì)碳鏈的屏蔽保護(hù)作用，賦予了含氟聚合物獨(dú)特的低表面能，低介電常數(shù)的特點(diǎn)，優(yōu)越的耐候性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，以及低摩擦系數(shù)、低折射率、和低功耗因數(shù)等性質(zhì)，并且含氟聚合物的低表面能和低摩擦系數(shù)又使之具有突出的憎水憎油和防污性；含氟基團(tuán)較低的摩爾極化度，較大的自由體積，可以達(dá)到改善材料介電性能的目的。在理論上講，可以通過(guò)選擇共聚單體，調(diào)節(jié)引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑的用量，控制投料量，控制反應(yīng)程度等方法來(lái)得到溶解性良好，粘度較低，表面能較低，介電常數(shù)較低的含氟環(huán)氧基聚丙烯酸酯，且保留傳統(tǒng)聚丙烯酸酯丙烯酸酯固化膜光澤度飽滿、附著力強(qiáng)且富有彈性、耐氣候能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因溶解性良好，粘度較低，所以可以作為主體低聚物使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是合成一種具有光活性的含氟環(huán)氧丙烯酸酯，光固化用含氟環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，其特征在于，主鏈由純碳-碳鍵構(gòu)成，側(cè)鏈中含有氟原子和可進(jìn)行光固化的環(huán)氧基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)用(I )表示
權(quán)利要求
1.光固化用含氟環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，其特征在于，主鏈由純碳-碳鍵構(gòu)成，側(cè)鏈中含有氟原子和可進(jìn)行光固化的環(huán)氧基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)用(I)表示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化用含氟環(huán)氧丙烯酸酯低聚物的合成方法為采用自由基共聚，采用以下三種單體x單元單體為丙烯酸正丁酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸異辛酯丙烯酸十二酯，丙烯酸十四酯，丙烯酸十六酯，丙烯酸二十酯，(甲基)丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸十二酯，丙烯酸十三酯，丙烯酸正癸酯或丙烯酸異癸酯； y單元單體為丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，丙烯酸十三氟辛酯或甲基丙烯酸十三氟辛酯； Z單元單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯，甲基丙烯酸異冰片酯； 具體合成過(guò)程是將共聚單體按照不同比例混合，固定I單元單體10mol%，X z單元單體摩爾比例從1:8到8:1變化，固定z單元單體10mol%, X y單元單體摩爾比例從1:8到8:1變化；加入是單體總量的0. 5wt9T2wt%的自由基引發(fā)劑，引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰或偶氮二異丁腈，加入是單體總量的Owt9T4Wt%的鏈轉(zhuǎn)移劑，鏈轉(zhuǎn)移劑為正十二硫醇或正辛硫醇，將單體，引發(fā)劑，鏈轉(zhuǎn)移劑混合均勻，滴加到溶劑中，溶劑為為芳香族烴類(lèi)，酯類(lèi)，酮類(lèi)中的一種或幾種的混合物；反應(yīng)溫度控制在60°C 100°C，反應(yīng)時(shí)間控制在3tT6h，最終產(chǎn)物用非極性溶劑沉淀，干燥即得到目的產(chǎn)物。
全文摘要
光固化用含氟環(huán)氧基聚丙烯酸酯屬于光固化低聚物領(lǐng)域。該低聚物具有較高光活性，溶解性好，不受氧阻聚影響，體積收縮小，結(jié)構(gòu)均勻，光照后還可以后固化，尤其是表面能低，可作為光固化主體樹(shù)脂使用。該低聚物是通過(guò)“自由基共聚反應(yīng)”合成的。自由基共聚單體主要由(甲基)丙烯酸烷基酯、含氟(甲基)丙烯酸烷基酯、帶有環(huán)氧基的(甲基)丙烯酸烷基酯三部分構(gòu)成，經(jīng)過(guò)自由基共聚得到主鏈?zhǔn)羌兲?碳鍵的聚丙烯酸酯，側(cè)鏈具有光反應(yīng)活性的環(huán)氧基團(tuán)，賦予低聚物光固化特性。本發(fā)明采用控制共聚單體比例，外加鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑用量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)溶解性好、表面能低的低聚物的制備，操作簡(jiǎn)便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，有廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08F220/32GK103012660SQ20121051844
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者何勇, 趙立巖, 聶俊 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)