湖南大学环境科学与工程系对TGICA合成进行研究香精香料

湖南大学环境科学与工程系对TGICA合成进行研究

最近，湖南大学环境科学与工程系对三(环氧丙基)异氰尿丙烯酸酯的合成及应用进行了研究：他们以三(环氧丙基)异氰尿酸酯作为树脂基体，经丙烯酸加成酯化，得到三官能团环氧丙基异氰尿酸丙烯酸酯(TGICA)。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，科研人员通过研究催化剂种类、原料配比、阻聚剂种类、酯化温度及反应时间对产物性能的影响，得到了合成TGICA的最优化条件：n(TGIC)/n(AA)=1：2.79；催化剂为N，N-二甲基苯胺；阻聚剂为2，6-二叔丁基对甲酚；反应温度(105±2)℃；反应时问3小时。

据了解该项目丙烯酸的转化率可达到99.7%okmart.com。应用研究表明TGICA是一种性能优异，价格低廉且合成方法简单的紫外光固化涂料成膜树脂。中国环氧树脂行业协会专家介绍说，紫外光固化涂料(UV涂料)具有能量利用率高、固化速度快、无溶剂、不向大气排放挥发性有机物等特点，被誉为省能源、省资源、低公害和高效率的环保清洁产品，正逐渐取代传统有污染的溶剂型涂料。UV涂料的性能主要取决于光敏成膜树脂的性质。合成光敏成膜树脂必须具备2个条件：具有可UV固化的双键官能团，具有性能优良、价格低廉的树脂基体。由于三(环氧丙基)异氰尿酸酯具有三嗪核骨架，具有极好的热稳定性、耐候性和阻燃性，且3个环氧基经丙烯酸改性后本身是一种交联剂，具有很快的固化速度和很高的交联密度，是一种性能极佳的树脂基体；另一方面其合成原料为价格低廉的氰尿酸和环氧氯丙烷。从而使TGICA具有了性能优越、价格便宜且合成方法简单特点。

实验的反应原理是：合成TGICA的反应机理是环氧基与丙烯酸在叔胺类催化剂作用下发生加成酯化反应。所用原料主要是：三环氧丙基异氰尿酸酯(TGIC)，丙烯酸(AA)，2，6-二叔丁基对甲酚(STF)，工业品；N，N-二甲基苯胺，三乙胺，对苯二酚，分析纯；对羟基苯甲醚，化学纯。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，合成时在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中依次加入准确计量的三环氧丙基异氰尿酸酯、丙烯酸、阻聚剂，并开始加热(将自动控温器设在80℃左右)待反应物开始溶化，开动搅拌装置缓慢搅拌待反应物完全溶化后加催化剂，将搅拌转速定为200～300r/min开始计时，料温控制在105℃左右、3h后取样测酸值，当酸值(KOH)<5mg/g时反应结束。

物为淡黄色稠状透明液体，加入丙烯酸羟乙酯以降低其黏度。然后测试产物的酸值和环氧值：其中酸值表示残余丙烯酸的含量，环氧值表示残余TGIC的含量。酸值的测定用丙烯酸酯类酸度测定法(ZBG 17007-1987)；环氧值的测定采用盐酸丙酮法(HG2-741-72)。中国环氧树脂行业协会专家表示，TGICA具有非常稳定的三嗪骨架结构，并具有3个双键官能团，因此TGICA具有很优异的热稳定性和耐候性及高交联密度，是一种理想的光敏成膜树脂与交联剂，可以开发出TGICA为主体成分的新一代UV涂料。该研究将TGICA作为主体树脂，配以不同的单体及光敏剂，得到了不同用途的UV涂料，经紫外光固化后得到了性能优异的涂膜。(中国牛涂网，NTW360.com编辑)

总之TGICA具有非常稳定的三嗪骨架结构，并具有3个双键官能团，因此TGICA具有很优异的热稳定性和耐候性及高交联密度，是一种理想的光敏成膜树脂与交联剂，可以开发出以TGICA为主体成分的新一代uv涂料。合成TGICA工艺的最优化操作条件：n(TGIC)：n(AA)=1：2.79；催化剂为N，N-二甲基苯胺；阻聚剂为2，6-二叔丁基对甲酚；反应温度，105℃；反应时间，3h。丙烯酸的转化率可达到99.7%。中国环氧树脂行业协会专家强调：应用研究表明，用TGICA作为主体树脂配制的UV涂料固化速度快、光泽度高。各项物理性能均优于现有的光敏树脂，是1种性能优异的光敏树脂。

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