[发明专利]一种紫外光自交联聚丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种紫外光自交联聚丙烯酸酯及其制备方法。本发明首先合成一种含有潜在巯基基团的丙烯酸酯单体A和含有降冰片烯双键基团的丙烯酸酯单体B，然后将合成的丙烯酸酯单体A和B与可聚合光引发剂，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯按一定投料比通过热引发自由基共聚反应，得到紫外光自交联聚丙烯酸酯；本发明通过将潜在巯基结构以及双键接入聚丙烯酸酯侧链中，当紫外光照射下才产生巯基，并同时发生巯烯光点击反应实现交联，这样可以解决巯基和烯烃双键共同存在的体系在存放过程中不稳定的问题，制备得到的紫外光自交联聚丙烯酸酯在光固化涂料、光固化粘合剂、光致抗蚀剂、印刷板材、电子工业等方面具有较大的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域。更具体地，涉及一种紫外光自交联聚丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

紫外光交联丙烯酸酯在光固化涂料、光固化粘合剂、光致抗蚀剂、印刷板材、电子工业等方面的应用越来越广泛。聚丙烯酸酯成膜后经过光交联处理形成聚合物网络结构，可以提高成膜性能，例如：强度、硬度、耐磨性、耐溶剂性以及抗老化性等。

聚合物光交联的途径有多种，例如分子链上可聚合基团的光聚合反应、光致双自由基耦合反应、光环合加成反应、叠氮基团的光耦合反应、光致巯烯点击反应等等。目前大部分的紫外光交联型丙烯酸酯一般在侧链或主链上引入双键(如POLYMERIC MATERIALSSCIENCE AND ENGINEERING，第3期，第43-48页，1993年5月)，这种通过自由基聚合或耦合反应交联的途径存在氧阻聚和收缩率高等问题。

而巯烯点击反应具有对氧和水均不敏感，体积收缩小，反应效率高的优点，而且基于巯烯点击交联的聚合物涂膜，由于巯基基团的引入，反应后生成硫醚的结构，硫醚在交联网状结构中旋转位垒较低，使得涂层具有很好的韧性和粘接性，高的折光系数，耐热性、抗氧性和低的吸水性。但是，巯基化合物小分子味道难闻，虽然已有报道将巯基基团引入聚合物分子链上有利于减轻难闻味道，但是巯烯体系的保存期较短(巯基在放置过程中有可能与双键加成反应，或两个巯基之间形成双硫键，从而交联和凝胶化)，这阻碍了它在相应工业化中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种紫外光自交联聚丙烯酸酯的制备，通过将潜在巯基结构以及双键接入聚丙烯酸酯侧链中，当紫外光照射下才产生巯基，并同时发生巯烯光点击反应实现交联，这样可以解决巯基和烯烃双键共同存在的体系在存放过程中不稳定的问题。本发明还同时将二苯甲酮结构接入聚合物侧链中，作为光引发基团在光照下引发巯基点击反应，这样在使用时无需外加光引发剂。而且，二苯甲酮在光照下发生氢转移反应而产生的双自由基也具有偶合交联作用，进一步提高交联度。

本发明的目的是提供一种紫外光自交联聚丙烯酸酯。

本发明的另一目的是提供所述紫外光自交联聚丙烯酸酯的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种含有潜在巯基基团的丙烯酸酯单体A，结构式如下式(I)所示：

其中，R₁选自甲基或氢；R₂选自1～4个亚甲基；R3、R4、R₅、R₆选自氢或烷基。

优选地，R₁为甲基；R₂为2个亚甲基；R₃、R₄、R₅、R₆均为氢。

优选地，所述含有潜在巯基基团的丙烯酸酯单体A的制备方法如下：

(1)将邻硝基苄溴与3-巯基丙酸在一定缚酸剂，温度条件下反应形成硫醚(如反应式III所示)；