[发明专利]一种低体积收缩多环结构丙烯酸酯及其应用

说明书

本发明属于光固化技术领域，具体涉及一种低体积收缩多环结构丙烯酸酯及其应用。所述丙烯酸酯具有如下式所示结构：具有多个环状结构，能够有效抵消由于自由基聚合反应时体积收缩带来的光固化材料易发生剥离和起皱的问题，从而提高涂层的性能。

技术领域

本发明属于光固化技术领域，具体涉及一种低体积收缩多环结构丙烯酸酯及其应用。

背景技术

光固化技术由于其环保节能，性能优异，越来越受到用户的青睐，在诸如涂料、油墨、粘合剂等方面的应用越来越广泛。但从理论上讲，自由基光固化有他两个不可逾越的缺点，一是自由基聚合有氧气阻聚现象，使得光聚合材料的表面固化不完全，容易产生缺陷；另一个缺点就是自由基聚合时，由于自由体积的变化，会发生体积收缩，这就直接导致材料与基材的附着力发生变化，容易发生剥离或起皱。为解决体积收缩带来的问题，目前采用的方法主要是添加附着力促进剂，通过物理与化学的方法，使涂层与基材间的附着力增加，降低剥离的几率，但不能从根本上解决问题；另一个方法是合成具有较大分子量的丙烯酸酯树脂，通过自身体积增大来部分降低体积收缩的影响，虽然有效，但带来的问题是分子量增加，体系粘度增加，给施工及配方带来困难。

因而，寻求解决体积收缩带来的涂层性能瑕疵的技术，是一个长期课题，也是一个重要的研究方向。鉴于此，本发明特提出一种低体积收缩多环结构的丙烯酸酯及其在光固化反应中的应用。

发明内容

针对现有技术中光固化技术自由基聚合反应时，由于体积收缩导致光固化材料与基材之间的附着力发生变化的缺陷，本发明在于提供了一种低体积收缩多环结构丙烯酸酯及其制备方法和应用，本发明提供了一种具有多个环状结构的丙烯酸酯单体，能够有效抵消由于自由基聚合反应时体积收缩带来的光固化材料易发生剥离和起皱的问题，从而提高涂层的性能。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种低体积收缩多环结构丙烯酸酯，其具有如下式(Ⅰ)所示结构：

其中，R₁为H、或烷基、或含烷氧基团的结构；

R₂为H、或烷基、或脂环基团、含环氧基团的结构；

R₃为H、或烷基、或含羰基结构单元、或含烷氧基结构基团、或含环氧基结构单元；

R₄为H、或烷基、或酯基、或环烷基、或含环氧基团的结构、或含羧基基团的结构、或含烷氧基团的结构；

R₅为H、或烷基、或酯基、或环烷基、或含环氧基团的结构、或含羧基基团的结构、或含烷氧基团的结构、或不存在；

R为H、或甲基；

Y为碳、或氧、或氮、或硫；

X为碳、或氧、或硫。

优选地，所述式(Ⅰ)结构中，Y为氧或硫时，R₅不存在。

所述低体积收缩多环结构丙烯酸酯可选地采用将双烯类化合物和亲双烯体在有机溶剂中进行D-A反应(Diels-Alder reaction)，并向产物中加入环己烷进行结晶，得到中间产物含双键的环状化合物，然后根据需要在含双键的环状化合物上接枝R1、R2、R3、R4和R5基团，然后通过取代丙烯酸和催化剂进行加成反应，得到式(Ⅰ)化合物。

本发明还提供一种所述丙烯酸酯在光固化反应中的应用，所述丙烯酸酯作为反应单体参与到光固化聚合反应中。

相对于现有技术，本发明的有益效果：