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羧乙基丙烯酸酯 (β-Carboxyethyl acrylate, CEA) – SIPOMER® BCEA

时间:2026-02-06    阅读:

羧乙基丙烯酸酯 (β-Carboxyethyl acrylate, CEA) – SIPOMER® BCEA 产品介绍

产品基本信息

  • 化学名称: β-羧乙基丙烯酸酯

  • 商品名: SIPOMER® BCEA (索尔维公司旗下专用化学品品牌)

  • CAS 号: 24615-84-7

  • 分子式: C6H8O4

  • 结构式: CH2=CH-COO-(CH2)2-COOH

  • 供应商: 索尔维 (Solvay)

1. 化学结构与核心特性 (科学依据)

CEA 是一种同时具备 丙烯酸酯双键 和 游离羧酸基团 的双功能单体。这一独特的分子结构是其所有应用性能的基础:

  • 反应性丙烯酸酯末端 (CH2=CH-COO-)

    • 科学依据: 该部分包含一个高反应活性的碳-碳双键,能够通过自由基聚合机制与多种其他乙烯基单体(如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯等)发生共聚反应。这使其能够被有效地引入到聚合物主链中。

  • 极性羧酸基团 (-(CH2)2-COOH)

    • 科学依据: 羧基是一个强极性的亲水性和反应性官能团。

      • 亲水性与粘附性: 羧基能与多种基材(尤其是金属、玻璃、纤维等极性表面)形成较强的氢键范德华力 甚至离子键,显著提高涂层或胶粘剂的附着力。

      • 反应位点: 羧基可以参与多种后续反应,如:

        • 与环氧基团反应: 在加热或催化剂作用下,与环氧树脂中的环氧基发生开环酯化反应,用于制备羧基改性丙烯酸树脂并进一步交联。

        • 与金属离子交联: 与锌、锆等金属氧化物或盐类形成离子键交联,提高涂膜的硬度、耐水性和耐化学品性。

        • 中和成盐: 与胺类(如氨水、有机胺)中和形成水溶性或水分散性的铵盐,是制备水性丙烯酸树脂的关键单体之一,赋予树脂碱溶性。

2. SIPOMER® BCEA 产品特点与优势 (索尔维品牌附加值)

作为索尔维的高性能单体产品,SIPOMER® BCEA 在纯度、稳定性和应用性能上具有优势:

  • 高纯度与一致性: 确保聚合反应的可预测性和重复性,减少副反应。

  • 优化的稳定性: 含有适量的阻聚剂(通常为MEHQ,对苯二酚单甲醚),确保在储存和运输过程中的安全性,防止提前聚合。

  • 技术支撑: 索尔维提供详细的产品数据表(TDS)、安全数据表(SDS)和应用技术支持,帮助客户优化配方和工艺。

3. 主要应用领域与作用机理

基于其双官能团特性,SIPOMER® BCEA 主要应用于以下领域:

  1. 高性能涂料

    • 工业涂料与汽车涂料: 作为共聚单体,提供优异的金属附着力和耐腐蚀性。羧基与金属底材的相互作用增强了涂层附着力,同时可通过与交联剂(如环氧、氨基树脂、异氰酸酯或金属交联剂)反应形成致密网络,提升涂膜的硬度、耐刮擦性和耐化学品性。

    • 水性涂料: 作为碱溶性单体,是制备水性丙烯酸分散体或乳液的核心成分之一。树脂中的羧基被胺中和后赋予树脂水分散性,成膜后胺挥发,羧基恢复并可参与交联,实现环保与性能的平衡。

  2. 胶粘剂与密封剂

    • 结构胶与反应型胶粘剂: 提高对多种基材(特别是金属、塑料)的粘接强度。羧基的极性和反应性有助于形成牢固的界面层。

    • 压敏胶: 调节粘附性、内聚力和对极性表面的粘接性能。

  3. 纺织与纤维处理

    • 织物涂层与整理剂: 作为功能性单体,改善涂层在纤维上的附着力和耐久性,并可引入羧基以便进行后续染色或功能化处理。

  4. 其他聚合物改性

    • 树脂合成: 用于合成侧链带羧基的丙烯酸共聚物,这些聚合物可作为分散剂、流平剂或用于制备离子交换树脂。

    • 光固化树脂: 在UV固化体系中,羧基可参与中和或后期热交联,提供双重固化机制。

4. 安全与操作注意事项

  • 刺激性: CEA 对皮肤、眼睛和呼吸道有刺激性,操作时必须佩戴适当的个人防护装备(PPE),如化学防护眼镜、手套和防护服。

  • 聚合危险性: 作为丙烯酸酯单体,在受热、光照或有引发剂存在下可能发生剧烈聚合。储存时应避光、远离热源,并保持通风。

  • 储存: 通常建议在低温(如<10°C)下储存以延长保质期,并避免与氧化剂、强碱、强酸和自由基引发剂混放。

  • 详细指引: 必须严格遵循索尔维官方提供的产品安全数据表(SDS)中的具体指导。

总结

索尔维的 SIPOMER® BCEA (羧乙基丙烯酸酯, CAS 24615-84-7) 是一种关键的功能性丙烯酸酯单体。其分子中兼具聚合性丙烯酸双键反应性/极性羧基,这使其成为提升聚合物材料(特别是涂料、胶粘剂和水性体系)附着力反应交联能力 和 亲水性/水分散性 的核心原料。通过科学地将其引入共聚物链中,配方设计师能够精细地调整最终产品的机械性能、化学稳定性以及对不同基材的粘接性能,从而开发出更高效、更环保且性能卓越的高端材料

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