在生产具有优异水解稳定性、耐热性和耐各种化学试剂的材料时,叔碳酸是关键中间体。叔碳酸在非极性化合物(如溶剂、有机聚合物和塑料)中具有优异的溶解性,使其可用于各种体系。
这些性质源于含有第三級α碳原子的多支链烷基。与直链酸和仲酸相比,性能改善特别明显。
叔碳酸新癸酸乙烯酯在涂料中的应用
涂料界的朋友对叔碳酸乙烯酯非常熟悉,它最早是壳牌公司开发的产品(商品名Veova),主要用途是与醋酸乙烯酯共聚制成乳液配制乳胶漆。这种乳胶漆在我国应用比较少,但是在欧洲却是极为普遍的产品,叔-醋乳液是主流产品之一,占整个西欧乳液市场的27%。
1、叔碳酸乙烯酯的结构
其中:R,R1,R2为烷基取代基,至少有一个取代基为甲基,其余的取代基为直链烷基或支链烷基。
2、性能特点
2.1叔碳酸乙烯酯有广泛的玻璃转化温度范围,表6列出几种不同碳数的乙烯酯Tg数据。
表6
单体 | 总碳数 | Tg,℃ |
乙酸乙烯酯 | 4 | +30 |
新戊酸乙烯酯 | 7 | +65 |
新壬酸乙烯酯 | 11 | +60 |
新癸酸乙烯酯 | 12 | -3 |
新十一酸乙烯酯 | 13 | -40 |
从表中可以看出,在很窄的分子量范围内,Tg范围非常宽,在此系列单体内可供的Tg范围在满足共同需要的不同涂料应用的方面十分重要。
2.2对与VAc(醋酸乙烯酯)(m1)共聚反应的单体竟聚率比较
表7
单体(m2) | r1 | r2 |
丙烯酸丁酯 | 0.05 | 5.8 |
乙烯 | 1 | 1 |
甲基丙烯酸甲酯 | 0.03 | 22.21 |
苯乙烯 | 0.03 | 24.18 |
氯乙烯 | 0.60 | 1.40 |
新壬酸乙烯酯 | 0.99 | 0.92 |
新癸酸乙烯酯 | 0.93 | 0.90 |
2.3空间位阻的保护性
由于叔碳酸酯上有三个支链而且其中至少有一个为大于C4的长链,因此空间阻碍特别大,不仅自身难以水解,而且对于邻近的基团也有遮蔽作用,使整体抗水解性得到很大的改善(如图12示)。据推测一个叔碳基团可以保护2-3个VAc链节。