簡(jiǎn)述

甲基丙烯酸環(huán)己酯是一種化學(xué)式為C₁₀H₁₆O₂，分子量為168.2328的化學(xué)物質(zhì)，無(wú)色透明液體。該化合物可溶于乙醇、乙醚、氯仿等，密度比水小，約為0.965g/cm3，折射率為1.4598。

合成

（1）甲基丙烯酸與環(huán)己醇酯化法：由甲基丙烯酸與環(huán)己醇采用通常酯化法制得。該方法包括以下步驟：將環(huán)己醇，甲基丙烯酸，溶劑，催化劑以及阻聚劑加入反應(yīng)釜，將所得反應(yīng)體系加熱至回流后恒溫。在反應(yīng)過(guò)程中向所述反應(yīng)體系中通入含氧氣體，反應(yīng)后期所述含氧氣體的流量大于反應(yīng)前期所述含氧氣體的流量。所述反應(yīng)前期為反應(yīng)開(kāi)始的5～8小時(shí)內(nèi)，所述反應(yīng)后期為反應(yīng)5～8小時(shí)后至反應(yīng)結(jié)束。反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過(guò)中和，洗滌，減壓蒸餾得到所述甲基丙烯酸環(huán)己酯產(chǎn)品。本制備方法在酯化反應(yīng)的不同階段通入不同流量的含氧氣體，將反應(yīng)過(guò)程中生成的水盡可能多的帶出反應(yīng)體系，提高轉(zhuǎn)化率，通過(guò)簡(jiǎn)單的分離提純工藝即可得到高純度，低色度的產(chǎn)品[1]。

（2）甲基丙烯酸甲酯與環(huán)己醇之交換法：由甲基丙烯酸甲酯與環(huán)己醇酯交換制得。具體實(shí)施步驟如下：以大孔磺化苯乙烯陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑，催化甲基丙烯酸與環(huán)己烯進(jìn)行酯化反應(yīng)，合成得到甲基丙烯酸環(huán)己酯。考察反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，催化劑用量，原料配比對(duì)酯化反應(yīng)的影響，研究催化劑的重復(fù)使用性能，并對(duì)催化劑進(jìn)行了FTIR和BET表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，大孔磺化苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂具有較好的催化活性，合成甲基丙烯酸環(huán)己酯的最佳條件為：甲基阿烯酸用量51.2g，n(甲基內(nèi)烯酸):n(環(huán)己烯)=4.0，催化劑用量3%(相對(duì)于甲基丙烯酸和環(huán)己烯的總質(zhì)量)，阻聚劑對(duì)苯二酚用量1%(相對(duì)于甲基丙烯酸的質(zhì)量)，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時(shí)間7h。在此條件下，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率為89.0%，甲基丙烯酸環(huán)己酯的選擇性為95.3%。該催化劑重復(fù)使用10次后，催化活性和結(jié)構(gòu)基本不變[2]。

用途

甲基丙烯酸環(huán)己酯主要用作涂料用樹(shù)脂的改性劑，合成棱鏡、透鏡等光學(xué)材料用樹(shù)脂的原料，還可用作色料調(diào)色劑用樹(shù)脂、膠黏劑用樹(shù)脂的改性劑，還可用作補(bǔ)齒樹(shù)脂的原料。有關(guān)該化合物的具體用途詳見(jiàn)以下介紹：

涂料領(lǐng)域

甲基丙烯酸環(huán)己酯參與合成一種羥基丙烯酸分散體和丙烯酸防腐涂料。其中，羥基丙烯酸分散體由以下質(zhì)量百分比的單體聚合得到：甲基丙烯酸甲酯:10%～40%；丙烯酸丁酯15%～45%；苯乙烯:2%～10%；甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯:30%～37%；甲基丙烯酸:1.5%～5%；甲基丙烯酸環(huán)己酯:0～7%；叔碳酸乙烯酯:0～7%。制備得到的羥基丙烯酸分散體具有高羥值，高固含量，低粘度，穩(wěn)定性好，成本低等優(yōu)點(diǎn)，且VOC含量低，由其制備的丙烯酸防腐涂料固化形成的漆膜具有優(yōu)異的耐鹽霧性，耐水性和耐候性，且光澤度高[3]。

甲基丙烯酸環(huán)己酯還可用于生產(chǎn)耐冷凝水的基于聚氨酯樹(shù)脂的粘合劑的涂料組合物，其中所述聚氨酯樹(shù)脂PUR含有α,ω-聚甲基丙烯酸酯二醇(A)作為結(jié)構(gòu)單元。α,ω-聚甲基丙烯酸酯二醇(A)優(yōu)選由單體單元甲基丙烯酸環(huán)己酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸正丁酯等物質(zhì)的混合物組成。生產(chǎn)得到的涂料組合物可在汽車(chē)生產(chǎn)線涂飾或重涂中作為填料，也是底漆或面漆的優(yōu)選用途[4]。

納米材料

二十世紀(jì)八十年代初，Stoffer 等首先進(jìn)行微乳液聚合的研究，從而開(kāi)辟了一個(gè)新領(lǐng)域。與普通乳液聚合相比，微乳液聚合具有反應(yīng)速率快，所制得的乳膠粒粒子尺寸小，粒徑分布窄的特點(diǎn)。因此在反應(yīng)機(jī)理研究、功能材料(如多孔膜、催化劑載體)、納米粒子，生物醫(yī)藥等技術(shù)領(lǐng)域獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的微乳液聚合可以制備粒徑在10 -50 nm 之間的聚合物乳膠粒，但需要使用大量表面活性劑，且所得微乳液固含量低。有關(guān)研究人員提出一種改進(jìn)的微乳液聚合法，并利用這種方法制備了低乳化劑濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 -2 %)、高固含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)15-35 %)、納米尺寸(15 -50nm)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳膠粒，所得的PMMA 具有較高間規(guī)度(56 -61 %)和較高Tg(125 ℃左右)。 在后續(xù)的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)對(duì)于其他甲基丙烯酸酯類單體也有類似現(xiàn)象，應(yīng)用改進(jìn)的微乳液聚合法可以成功實(shí)現(xiàn)甲基丙烯酸環(huán)己酯的聚合[5]，且聚合物性質(zhì)優(yōu)良。

電池領(lǐng)域

有關(guān)研究公開(kāi)了一種基于環(huán)己酯和異冰片酯的光伏蓄電池密封膠及制作方法，包括A組分和B組分。所述A組分由甲基丙烯酸環(huán)己酯，尼龍酸二甲酯，二苯基聚二甲基硅氧烷，阻燃劑，高嶺土，抗氧劑1010，導(dǎo)熱填料組成；B組分由甲基丙烯酸異冰片酯，氯磺化聚乙烯，三亞乙基二胺，硅烷交聯(lián)劑，鉑或鉑絡(luò)合物，消泡劑，硅烷增粘劑組成。分別將A組分和B組分內(nèi)的材料分別進(jìn)行加工生產(chǎn)，通過(guò)真空捏合機(jī)和反應(yīng)釜加工可以制備得到光伏蓄電池密封膠。上述制備方法通過(guò)良好的阻燃劑和導(dǎo)熱填料，利用其他物質(zhì)相互混合，使膠內(nèi)氣泡含量小，并且具有粘結(jié)性優(yōu)異，耐高溫高濕性能優(yōu)異，且阻燃導(dǎo)熱和電絕緣性良好，固化速度快，操作方便等優(yōu)點(diǎn)[6]。

參考文獻(xiàn)