丙烯酸的多种应用

背景及概述^[1]

丙烯酸CH₂＝CHCOOH，无色液体，具有醋酸似的刺鼻气味。其酸性较强、有腐蚀性。溶于水、乙醇和乙醚。化学性质活泼，易发生氧化和聚合反应，还原时生成丙酸，与碱共熔化可分解成甲酸和乙酸。与盐酸加成时生成2-氯丙酸。由丙烯醛氧化或丙烯腈水解而制得。工业上是以丙烯为原料在高温高压下直接氧化而制得。

结构

应用^[2-5]

丙烯酸主要用于制造丙烯酸树脂、涂料和油漆，也可用于其它有机合成。其应用举例如下：

1）制备一种环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯。

具体步骤为：利用二乙醇胺与邻苯二甲酸酐反应制备含羧基的二元醇聚氨酯扩链剂，将之与双酚A环氧树脂与丙烯酸共混反应制备环氧改性的多元醇扩链剂，将之加入到聚氨酯丙烯酸酯的反应体系中制备了环氧树脂改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。该低聚物含有可光聚合的丙烯酸酯双键，可用于光聚合油墨或光聚合涂层的配方主体树脂。该环氧改性的聚氨酯丙烯酸酯具有高硬度、快固化、高光泽等优点，且原料价廉易得，成本相对较低。

2）制备荧光纳米纤维。

将具有感光活性的光引发剂与高分子聚合物共混电纺丝，制备具有感光活性的纳米纤维。通过将铕离子与丙烯酸和二苯甲酰甲烷反应形成可聚合的稀土有机配体。最后将感光纳米纤维沉浸于铕离子配体溶液中，通过光聚合接枝法，将铕离子配体接枝到纳米纤维表面，制备获得具有荧光性能的纳米纤维。本发明所制备的荧光纳米纤维，具有极大的比表面积且荧光配体富集于纳米纤维表面，因而具有较高的荧光活性。所制备的纳米纤维在光敏材料或光学传感器制备等领域具有较高的应用价值。

3）制备一种大分子可聚合光引发剂。

将4-羟基二苯甲酮和甲醛加到三口烧瓶中，加热至95℃，反应2h；升温至150℃，减压抽滤20min，冷却至105℃收集产物，将产物倒入水中，抽滤后得大分子光引发剂；再将其溶解于有机溶剂中，在三氟化硼的催化下，将环氧氯丙烷溶于溶剂中，滴进混合液，反应温度为0-5℃，完毕后，70℃下搅拌3h，除去环氧氯丙烷和溶剂，用溶剂溶解残渣加入碱，在40℃下反应0.5h，除去盐和溶剂，用溶剂将残渣再溶解水洗干燥后，加入丙烯酸、对羟基苯甲醚和四丁基溴化铵，加热反应6h后除溶剂，即得大分子可聚合光引发剂。该方法制得的光引发剂具有分子量大，迁移性小，可聚合特点。

4）制备丙烯酸酯，尤其是一种制备高纯度的季戊四醇或双季戊四醇与丙烯酸的非完全酯化产物的制备方法。

克服现有技术中(双)季戊四醇与丙烯酸的非完全酯化率低，纯度较低的不足。本发明方法为，首先将溶剂与(双)季戊四醇混合后加热回流，使(双)季戊四醇完全溶解或部分溶解，待溶解平衡后，依次加入丙烯酸、催化剂、阻聚剂及带水剂，进行回流酯化反应，反应结束后，经中和、脱色、脱溶剂、过滤，得到高纯的(双)季戊四醇丙烯酸非完全酯化产物。本发明通过使用适当的溶剂，使(双)季戊四醇完全溶解或部分溶解，从而与丙烯酸在均相进行酯化反应，生成的未完全酯化产物纯度高，产物使用性能好。

主要参考资料

[1] 化学物质辞典

[2] CN201410811370.3一种环氧树脂改性的聚氨酯丙烯酸酯光聚合低聚物的制备

[3] CN201410051161.3一种基于光接枝表面改性制备荧光纳米纤维的方法

[4] CN201210012986.5一种大分子可聚合光引发剂及其制备方法

[5] CN201310178940.5高纯(双)季戊四醇丙烯酸非完全酯化产物的制备方法