[发明专利]用于涂料的丙烯酸酯类化合物、制备方法和包含其的涂料及用途

说明书

本发明涉及一种用于涂料的丙烯酸酯类化合物，所述化合物具有式(I)的结构。本发明提供的用于涂料的丙烯酸酯类化合物同时具有亲油性的多环脂基和亲水性的羟基，及较高的聚合反应活性，用于溶剂型丙烯酸涂料，涂层表现出优异的耐侯性、耐磨性、高光泽度及丰满度等；用于水性丙烯酸涂料，该化合物的亲水性羟基基团及亲油性的脂环基团在乳化体系中表现出良好的相溶性，聚合活性高，单体残留量低，成膜后涂层表现出优异的耐侯性、耐水耐油性、抗冲击性及高光泽度等性质。且制备方法工艺过程简单，条件易控，且副反应少，反应原料转化率高，产品纯度高。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种用于涂料的丙烯酸酯类化合物、制备方法和包含其的涂料及用途。

背景技术

随着国内外对环保的日趋重视以及相关法规的颁布，涂料行业正在不断向着经济、节能、环保、高效及多能的五个性质发展，要实现涂料行业的更好的发展，除生产工艺技术的革新外，对涂料中所使用的原材料亦提出更高要求，而原材料的选用对最终涂料的性能具有至关重要的影响，即开发更具功能性的原材料，对于涂料行业的发展具有举足轻重的作用。

多环脂基(甲基)丙烯酸酯单体因其多环脂基结构特点，如碳原子数量多、所占空间相对较小、刚性体的构象及无光吸收基团等，赋予了这类单体及其聚合物特殊性能，如单体沸点高、挥发度小，聚合速度相对较快、收缩率低，聚合物玻璃化转变温度高、硬度大及无色透明，因此多环脂基(甲基)丙烯酸酯单体在涂料、粘合剂与透明材料等方面具有广泛的应用。

现有技术中，多环脂基丙烯酸酯有(甲基)丙烯酸异冰片酯IBO(M)A，丙烯酸双环戊二烯酯DCPA等，这类多环脂基丙烯酸酯类单体被应用于丙烯酸涂料、光固化涂料等领域。

关于多环脂基(甲基)丙烯酸酯单体的合成、性能及应用等方面的已见的报道：如US4868261以(其中n＝0或1，R为氢或甲基)为单体聚合后可作为光学透镜材料，相比聚甲基丙烯酸甲酯具有更低的吸水率及更佳的尺寸稳定性，比聚苯乙烯具有更低的双折射率及更高的耐色变性；US6312867B1使用了单体作为聚合单元合成的聚合物比传统抗蚀剂组合物具有更高的选择性、分辨率及耐腐蚀性，该单体的合成较为复杂，首先将含羰基的二环[2.2.1]庚-2-酮或其衍生物与格式试剂进行亲核加成反应制得内形结构的醇，接着将其由内形结构经反应转变为外形结构后，再与(甲基)丙烯酰氯在碱性条件下反应，最终生成脂环基结构的(甲基)丙烯酸酯单体。

由此可见，多环脂基丙烯酸酯类单体有着其他普通单体不可比拟的性质，在很多领域显示出独特的性能，但是这类结构特殊的多环脂基丙烯酸酯类单体的合成因合成条件苛刻，收率低等原因，很难实现规模化生产，也就导致这类单体能真正实现其应用的很少。

在涂料领域，丙烯酸酯单体分多官能聚合单体和单官能聚合单体，单官能聚合单体的双键用于聚合；而多官能聚合单体除双键用于聚合外，剩余官能团可用于后期交联固化成膜，本发明将要开发的用于涂料的丙烯酸酯类化合物属于多官能聚合单体。

本领域需要开发一种能够用于涂料的邻羟基多环脂基丙烯酸酯类化合物及其制备方法，所述化合物能够适用于水性涂料和油性涂料，且合成方法简单。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于涂料的丙烯酸酯类化合物，所述化合物具有式(I)的结构：

式(I)中，R₁为氢、甲基中的任意1种；

式(I)中，m为0或1；

式(I)中，R₂、R₃为氢、饱和或不饱和的烷基中的任意1种。