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聚酯丙烯酸酯类光固化树脂的合成方法
发布时间：
2024-11-08 23:13
聚酯丙烯酸酯类光固化树脂，作为一类高性能的光敏性树脂，因其独特的合成方法、多样的结构和广泛的应用领域而备受瞩目。这类树脂通过聚酯多元醇与丙烯酸酯单体的巧妙结合，不仅实现了结构与性能的双重优化，还展现出优异的固化速度、高交联密度以及良好的物理化学性能。
一、合成方法
聚酯丙烯酸酯类光固化树脂的合成方法主要包括直接酯化法、预聚体法和改性合成法。
1、直接酯化法
这是制备丙烯酸酯类化合物的常用方法。直接酯化法是将聚酯多元醇与丙烯酸酯单体在催化剂存在下直接进行酯化反应，生成聚酯丙烯酸酯类光固化树脂。这种方法操作简单，反应速度快，但产物纯度可能较低，需要后续处理。这种方法适用于制备各种丙烯酸酯类化合物，包括饱和聚酯丙烯酸酯和不饱和聚酯丙烯酸酯。
2、预聚体法
预聚体法是先制备聚酯预聚体，再将预聚体与丙烯酸酯单体进行反应，生成聚酯丙烯酸酯类光固化树脂。这种方法可以控制反应过程，提高产物纯度和性能。同时，预聚体的存在还可以提高树脂的交联密度和固化速度。
3、改性合成法
改性合成法是在聚酯丙烯酸酯的基础上引入其他官能团或添加剂，以改善原有树脂的某些性能。这种方法可以根据具体需求定制树脂的性能，满足特定应用场合的要求。例如，通过引入硅氧烷链段或氟元素，可以制备出具有优异耐候性和疏水性的改性聚酯丙烯酸酯。
二、具体步骤
1、饱和聚酯丙烯酸酯
饱和聚酯丙烯酸酯的合成方法主要基于聚酯化反应和后续的丙烯酸酯化反应。
聚酯化反应：首先，通过多元酸和多元醇的酯化反应，形成聚酯主链。这一步骤通常在催化剂存在下，于适当温度下进行。
丙烯酸酯化反应：接着，利用聚酯上的羟基与丙烯酸或其酯类化合物反应，将丙烯酸基团引入聚酯链中。这一步骤同样需要催化剂，并控制反应条件以获得所需的产物。
2、不饱和聚酯丙烯酸酯
不饱和聚酯丙烯酸酯的合成方法通常涉及以下步骤：
聚酯二醇的制备：通过二元酸和二元醇的酯化反应，或者不饱和二元酸和饱和二元酸与环氧乙烷的开环酯化反应，制备出含有C=C双键的聚酯二醇。
丙烯酸封端：将上述制得的聚酯二醇与丙烯酸进行反应，丙烯酸会对聚酯二醇进行封端，从而得到不饱和聚酯丙烯酸酯。
3、改性聚酯丙烯酸酯
改性聚酯丙烯酸酯的合成方法可以根据所需改性的具体类型和性能要求而有所不同。以下是几种常见的合成方法：
（1）酯化接枝法
丙烯酸预聚体的合成：通过溶液聚合法，合成含有一定量羧基官能团的丙烯酸树脂预聚体。
聚酯预聚体的合成：采用熔融聚合法，合成含有羟基官能团的聚酯树脂预聚体。
酯化接枝反应：通过丙烯酸预聚体上的部分羧基官能团与聚酯预聚体上的羟基官能团发生的酯化反应，将两种预聚物接枝到一起，形成接枝共聚物。
这种方法可以改善聚酯与丙烯酸树脂之间的相容性问题，并赋予改性聚酯丙烯酸酯优异的性能。
（2）直接共聚法
原料准备：准备多元酸、多元醇、丙烯酸及其酯类化合物等原料。
共聚反应：在催化剂存在下，将原料混合并进行共聚反应，形成改性聚酯丙烯酸酯。
这种方法操作相对简单，但可能需要注意原料的比例和反应条件，以确保产物的性能。
（3）其他改性方法
除了上述两种方法外，还可以采用其他改性方法来制备改性聚酯丙烯酸酯，如引入其他功能性单体进行共聚、使用交联剂等。这些方法可以根据具体的应用需求和性能要求进行调整和优化。
三、结语
综上所述，聚酯丙烯酸酯类光固化树脂的合成方法多样，每种方法都有其独特的优势和适用场景。从直接酯化法的简单易行，到预聚体法的产物纯度和性能提升，再到改性合成法的性能定制，这些方法共同构成了聚酯丙烯酸酯类光固化树脂制备的完整体系。通过精细调控原料种类、比例和反应条件，可以制备出具有不同性能和功能的树脂，满足涂料、油墨、粘合剂等多个领域的应用需求。
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