一种新型丙烯酸酯厌氧密封胶单体的合成（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）一种新型丙烯酸酯厌氧密封胶单体的合成Ξ李素悦,郭名霞,张永金,潘勇军(武汉科技学院环境与化学工程系,湖北省武汉市430073摘要:采用甲基丙烯酸与高沸点的环氧化合物形成甲基丙烯酸羟烷酯,种新型的甲基丙烯酸酯单体,的因素及合成的最佳条件和配比。关键词:甲基丙烯酸酯;厌氧密封胶;中图分类号:T:A-2849(200302-0012-04(丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇(或多缩乙二醇酯、多甲基丙烯酸多元醇酯、环氧树脂基或异氰酸酯基丙烯酸乙(丙酯等单体中的一种或几种,辅以其它助剂组成的一种密封胶[1-4],是丙烯酸酯胶粘剂中重要的一类,也是近20年来发展较快的胶种之一,其特点是:在与氧气(空气接触的情况下,由于氧气的阻聚作用,丙烯酸酯类单体不发生聚合反应;而在隔绝氧气(空气时,则迅速开始聚合并固化,从而发挥粘接、密封作用。由于厌氧胶是一种无溶剂的粘合剂,固化过程中无溶剂挥发,固化成膜条件简单,对环境无污染,固化过程中无毛细管现象产生,因此广泛用于水、汽、煤气等管道接口的密封。本研究以高沸点的环氧化合物代替以前所用的低沸点的环氧乙烷或环氧丙烷,合成了一种新型甲基丙烯酸基异氰酸酯,降低了生产设备要求,简化了工艺条件,提高了粘合剂的粘接强力和耐水性,其性能达到国外同类产品水平。作者对影响合成反应的各种因素及合成的最佳条件和配比进行了研究和探索,力求优化反应条件,提高产品质量。1合成路线设计甲基丙烯酸酯单体的合成反应如下(1(2所示,在催化剂作用下,用等摩尔的甲基丙烯酸与高沸点的环氧化合物反应,形成具有羟基的甲基丙烯酸酯,形成的酯在酸的催化作用下,加入非等当量的异氰酸酯,形成一种混合型的丙烯酸酯,其当量比可根据配制的胶粘剂的性能要求进行调节。2实验部分2.1原材料及规格甲基丙烯酸(工业级,苏州安利化工;甲苯二异氰酸酯(TDI,进口;催化剂ZL,自制;环氧化合物(EPI、阻聚剂P(工业级。2.2仪器红外光谱仪Avatar360智能型付立叶红外分光光度计美国尼高力公司紫外光谱仪紫外可见分光光度计UV1100北京瑞利色质联用仪华中师范大学测试中心酸度计组装耐溶剂和高温连续控制酸度计2.3甲基丙烯酸酯单体的合成向具有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的反应瓶中加入配方比的EPI和阻聚剂,加入催化剂ZL,搅拌下于1h内升温至90~100℃,开始滴加甲基丙烯酸,约3~4小时加完,保温2h,向反应瓶・21・CHINAADHESIVESVol.12№.2Ξ收稿日期:2002-05-14,修回日期:2002-06-06作者简介:李素悦(1963-,女,硕士,副教授,主要研究方向为精细化工、有机合成。:(02787409116中加入催化剂,开始滴加TDI,1h左右加完,保温2h,降温保存备用。2.4甲基丙烯酸与环氧化合物反应速度的测定在具有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的反应瓶中加入1∶1摩尔比的EPI和甲基丙烯酸,取200毫升甲苯使其溶解,加入阻聚剂,搅拌下快速升温至90℃,加入催化剂,用酸度计测定不同时间时反应体系的pH值,根据体系中pH值随时间的变化曲线,确定催化剂的用量与反应速度的关系。2.5用二正丁胺-。方法参照国标GB/T120214(19892.6聚合率的测定用溴化当量法测定。[5]3结果与讨论3.1影响甲基丙烯酸与EPI反应的因素3.1.1反应温度、反应时间的影响反应温度和反应时间是影响反应速度的两个重要因素。从反应式(1中可以看出,随着反应的进行,体系中的酸量逐渐减少,pH值不断提高。通过体系中pH值的变化,可测定体系的反应速度及动力学过程。表1是不同反应温度下,反应时间与反应体系的pH值的关系。从表中数据可以看出,反应体系的pH值随反应时间的增加而增加。当增加到pH值接近7时,体系的变化趋于平台。从表中还可看出,随反应温度的提高,体系的pH值迅速增加,反应速度加快,反应时间缩短。表1反应时间对pH值的影响反应时间(minpH值系列1(85℃系列2(90℃系列3(95℃系列4(100℃00.80.80.80.8201.51.92.02.0403.03.73.83.9604.24.85.25.5805.15.86.06.21006.06.56.76.81206.97.07.07.01407.07.07.07.0另外,从单体的双键在反应过程中的聚合情况来看,(如图1所示,随着反应温度的提高,单体聚合率提高,综合考虑的结果,反应温度控制在85~90℃,反应时间为2小时较好。1催化剂ZL的用量对反应速度的影响甲基丙烯酸与环氧化合物反应的产物是一复杂的混