二丙烯酸乙二醇酯的制备与应用

简述

二丙烯酸乙二醇酯的分子式为C₈H₁₀O₄，分子量为170.163，常温常压下表现为无色至浅黄色透明液体，密度略大于水，约为1.094 g/cm³（25℃）。从结构的角度分析，二丙烯酸乙二醇酯含双丙烯酸酯基团，可通过自由基聚合形成交联网络，进一步合成聚(乙二醇)二丙烯酸酯水凝胶。

制备

方法一

以丙烯酸甲酯(MA)与乙二醇(EG)为原料，采用酯交换法可合成得到二丙烯酸乙二醇酯(EGDA)。对合成反应中的主要条件进行实验研究，结果表明，适宜的合成条件为：MA与EG物质的量之比为5∶1，且1mol EG使用9g对甲苯磺酸为催化剂，由对甲氧基苯酚与吩噻嗪按等质量比复配而成的复合阻聚剂14~16g，空气通入速度为15mL/min，在此条件下合成的粗酯中EGDA含量为83.9%。粗酯经减压精馏后,EGDA产品纯度达99.9%以上[1]。

方法二

以丙烯酸(AA)与丙烯酸-β-羟基乙酯(HEA)为原料，经酯化反应合成二丙烯酸乙二醇酯(EGDA)。以EGDA得率为考核指标，对催化剂种类及用量，阻聚剂种类及用量等合成条件进行实验研究与优化，发现对于该反应，环己烷是比苯更优的带水剂，反应宜采用减压降温的方法抑制聚合的发生。对比分析表明，采用该方法制备EGDA的得率比直接酯化法，酯交换法更高，且产品的品质更好[2]。

应用

纺织材料技术领域公开了一种抗皱混纺面料的制备工艺，包括以下制备步骤：S1，棉纤维选取；S2，纺纱；S3，涤纶丝选取；S4，股线制备；S5，编制；S6，后处理：使用抗皱整理液对混纺面料进行浸轧处理，每1L所述抗皱整理液中包含以下重量份的原料：聚乙烯醇缩乙醛树脂80～100份，二丙烯酸乙二醇酯25～45份，碳酸氢钠8～14份，三乙醇胺5～10份，无水氯化镁12～20份，丙酮35～75份以及添加剂15～25份；浸轧完成后对混纺面料进行烘干处理。制得混纺面料成品。经上述步骤得到的混纺面料具有优异的抗皱性能[3]。

涂料领域则报道了一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用。该快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液由质量比为1：(1～9)的核层单体和壳层单体连续进行两次乳液聚合得到，核层单体由甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯，二丙烯酸乙二醇酯组成，壳层单体由甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酸或/和甲基丙烯酸，丙烯酸羟丙酯或/和甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸异冰片酯或/和甲基丙烯酸异冰片酯或/和丙烯酸环己酯或/和甲基丙烯酸环己酯组成。以羟基丙烯酸乳液制备的涂料干燥速度快，形成的涂膜致密性高，防腐性能好，光泽度和鲜映度高，可以应用于快干型丙烯酸聚氨酯涂料[4]。

有关研究

二丙烯酸乙二醇酯聚合产物在电化学领域表现出一定的应用潜力。实验将三氟甲烷磺酸锂(LiCF₃SO₃)，碳酸丙烯酯(PC )，聚二丙烯酸乙二醇酯(PEGDA )以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPAP)混匀后，采用紫外光固化法制备高分子透明凝胶电解质。其中，LiCF₃SO₃，PC，PEGDA和DMPAP的加入量是影响凝胶电解质电导率的四个主要因素，各因素分别设置5个水平，采用 L25(54)正交设计进行试验，以凝胶电解质的电导率作为考察指标。通过极差分析，得出影响电导率的因素顺序为LiCF₃SO₃> PC > PEGDA >DMPAP，制备试验中LiCF₃SO₃，PC和PEGDA 的最佳质量比为0.3：3：1。采用紫外-可见光谱仪，XRD，四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率，结晶程度和电导率进行表征。结果表明，所制备的凝胶电解质具有较高的可见光透过率和电导率。通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验，测试表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好[5]。

参考文献

[1]李连贵,王磊,丛娟.酯交换法制备二丙烯酸乙二醇酯的研究[J].应用化工, 2007, 36(6):4.DOI:10.3969/j.issn.1671-3206.2007.06.020.

[2]李连贵,徐作伟,张会轩.以丙烯酸-β-羟乙酯与丙烯酸为原料制备二丙烯酸乙二醇酯[J].长春工业大学学报：自然科学版, 2008, 29(3):4.DOI:10.3969/j.issn.1674-1374-B.2008.03.004.

[3]李成德,金子祥,陈文彪.一种抗皱混纺面料的制备工艺:CN202011639402.8[P].

[4]张小平,李坚.一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用:CN201911104315.X[P].

[5]张文治,刘然,杨文飞,等.聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究[J].西安工业大学学报, 2014, 000(008):654-660.