[发明专利]聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯及其用途

说明书

发明领域

本发明涉及利用聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯的方法和产品。

背景技术

丙烯酸酯聚合物在许多涂层和辐射可固化的应用中发现用途。当前使用中的大多数丙烯酸酯是衍生自聚醚二醇的那些，包括聚乙二醇二丙烯酸酯、聚(1，2-丙二醇)二丙烯酸酯和聚(四亚甲基)二醇二丙烯酸酯。丙烯酸酯聚合物公开在例如A.Priola等人，Polymer 33(17)，3653，1993；A.Priola等人，Polymer 37(12)，2565，1996；以及A.Priola等人，J.Appl.Polym.Sci65 491-497，1997中。

然而，一些已知的丙烯酸酯聚合物可具有比某些应用所需的更低的柔韧性，以及在生产期间的降解。仍需要具有期望的物理特性和减少的在生产期间的降解的丙烯酸酯聚合物。

发明概述

本发明的一个方面是包括在引发剂的存在下使式(I)的聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯与一种或多种丙烯酸酯单体反应的方法，所述式(I)为：

CH₂＝CR₁-C(O)-O-Q-OR₂(I)

其中Q表示在被夺取羟基之后的聚(三亚甲基醚)二醇，R₁为H或CH₃，并且每个R₂为H或CH₂＝CR₁-C(O)，所述一种或多种丙烯酸酯单体选自：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸-2-庚基酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-乙基丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸异冰片酯、以及丙烯酸环己基酯。

本发明的另一个方面是包括在引发剂的存在下使式(I)的聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯与一种或多种单体反应的方法，所述式(I)为：

CH₂＝CR₁-C(O)-O-Q-OR₂(I)

其中Q表示在被夺取羟基之后的聚(三亚甲基醚)二醇，R₁为H或CH₃，并且每个R₂为H或CH₂＝CR₁-C(O)，所述一种或多种单体选自：丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、以及乙酸乙烯酯。

发明详述

本发明提供新型的聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯。本发明还提供通过使聚(三亚甲基醚)二醇与(甲基)丙烯酸或其等同物反应生产新型的聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯的方法。一元羧酸等同物包括例如一元羧酸的酯、和形成酯的衍生物如酸的卤化物(例如酸的氯化物)以及酸酐。

在一些实施方案中，聚(三亚甲基醚)二醇(甲基)丙烯酸酯基于可再生资源的(生物来源的)1，3-丙二醇和聚亚丙基醚二醇。

在一个实施方案中，聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯通过以下步骤制备：首先在催化剂(优选为无机酸催化剂)的存在下缩聚1，3-丙二醇反应物，然后在聚合抑制剂的存在下用(甲基)丙烯酸酯化所缩聚的产物，同时除去缩合和酯化反应两者中所形成的副产物(水)。

在其它实施方案中，聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯通过在酯化催化剂和聚合抑制剂的存在下使具有134至5000的数均分子量的聚(三亚甲基醚)二醇与(甲基)丙烯酸反应，同时除去在酯化期间所形成的副产物(水)而制备。

在另一个实施方案中，聚(三亚甲基醚)二醇的(甲基)丙烯酸酯通过在有机碱的存在下使聚(三亚甲基醚)二醇与(甲基)丙烯酸的氯化物反应，同时除去在酯化反应期间所形成的副产物(水)而制备。将至少一种聚合抑制剂和至少一种抗氧化剂添加到所得产物中。

得自以上方法的产物包含聚(三亚甲基醚)二醇和1，3-丙二醇的单酯和/或二酯、未反应的原料和催化剂残余物的混合物。所述组合物能够被原样使用在最终用途的应用中，或者如果需要，可通过熟知的分离方法将所述产物进一步纯化以除去催化剂残余物和未反应的原料。