[发明专利]一种含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于聚合物材料单体合成领域，具体涉及一种含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物及其制备方法和应用。

背景技术

丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯单体是合成聚（甲基）丙烯酸酯材料的原材料，在工业生产和科学研究中具有重要地位。包括涂料、油墨、胶粘剂、聚合物复合材料、医用生物材料等领域，都有广泛应用。特别是在光固化涂料、油墨、胶粘剂中，（甲基）丙烯酸酯单体普遍被用作活性稀释单体，降低配方体系粘度同时，还可参与光交联反应，成为光固化交联网络结构的一部分。目前本领域中所使用的（甲基）甲基丙烯酸酯单体主要包括脂肪醇的（甲基）丙烯酸酯、醚醇的（甲基）丙烯酸酯、芳基醇的（甲基）丙烯酸酯等，这些（甲基）丙烯酸酯单体对某些辅助高分子材料常常只有较弱的溶解能力，例如氯醋树脂、聚氨酯树脂、EVA树脂等，而光固化涂料、油墨、胶粘剂配方中，出于提高性能的需要，又常常添加某种较大分子量的惰性聚合物，如果丙烯酸酯活性稀释剂溶解力差，将直接导致配方组分混溶性不佳，最终固化性能也较差。另一方面，越来越多的光固化涂料、油墨、胶粘剂应用于塑料基材，包括ABS、PC、PMMA、TPU等，如果丙烯酸酯单体对这些塑料基材具有较好的溶胀侵蚀能力，则光固化界面附着性能将得以明显提高。但是，传统的丙烯酸酯单体均不具备这种性能，光固化涂料、油墨、胶粘剂的配方应用受到限制。

实际工艺生产中，为解决上述问题，往往在配方体系中添加对聚合物溶解、溶胀能力较强的酮类溶剂，包括丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等，提高都行聚合物的溶解性，促进配方互溶，并对塑料基材产生适度侵蚀“烧底”作用，改善光固化膜的附着力等性能。然而，这些传统有机溶剂添加于配方中，带来严重的污染、毒性、气味问题，与光固化技术宣扬的环保特征格格不入，是一种技术上的倒退。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物。所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物中具有酮羰基，对聚合物具有较强的溶解力，并且可以参与光固化反应，进入交联网络，不会导致溶剂残留毒性的问题。

本发明的另一目的在于提供所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的应用。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物，所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物具有式（Ⅰ）所示结构；

（Ⅰ）

其中，R₁和R₂独立选自H或CH₃。

所述含有酮羰基的（甲基）丙烯酸酯化合物的制备方法，以α-卤代甲基酮与（甲基）丙烯酸盐为原料，在相转移催化剂及油性有机溶剂的存在下发生取代反应得到；

所述相转移催化剂为聚乙二醇类或季铵盐类相转移催化剂。

以聚乙二醇类为相转移催化剂，其分子量太小，相转移催化活性较差，分子量太高时成固体，不便于分散。作为一种优选方案，所述聚乙二醇类相转移催化剂的分子量优选在200~1000之间。这样的聚乙二醇类相转移催化剂适用于固-液或液-液体系。

作为一种优选方案，所述季铵盐类相转移催化剂优选包含至少一个含有7个碳原子以上的烃基取代基。季铵盐类相转移催化剂更适用于液-液体系。

作为一种更优选方案，所述季铵盐类相转移催化剂更优选为苄基三甲基溴化铵、辛基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三乙基溴化铵。

作为一种优选方案，所述α-卤代甲基酮优选为氯代或溴代的α-卤代甲基酮。

作为一种优选方案，所述（甲基）丙烯酸盐优选为（甲基）丙烯酸的碱金属盐、铵盐或季铵盐。

作为一种优选方案，所述油性有机溶剂优选为甲苯。

所述的（甲基）丙烯酸盐可以使以固体或水溶液的形式参与反应。油性有机溶剂与水不互溶，因此，反应体系可能是固-液或液-液多相体系。相转移催化剂可以促进油相中的α-卤代甲基酮与水相或固相中的（甲基）丙烯酸盐发生取代反应。反应原理如下：

其中，R₁和R₂独立选自H或CH₃。M⁺表示碱金属离子、铵根离子（NH₄⁺）或四烷基季铵离子。