[發(fā)明專利]一種可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810243962.4
• 申請日: 2008-12-18
• 公開（公告）號: CN101423602A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚伯龍;焦鈺;杜鄭帥;倪才華;孔吉永
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08G63/685;C09D4/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術(shù)領(lǐng)域

可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物的制備方法，涉及一種可用于木材、紙張、密度板、金屬、玻璃表面的具有高熱穩(wěn)定性、高硬度、高耐磨性和高耐候性的可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物，屬于光固化涂層復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紫外光(UV)固化具有能量利用率高、適用熱敏基材、無VOC污染、成膜速度快、涂膜性能高和適合連續(xù)化大生產(chǎn)的特點，屬新一代環(huán)境友好型涂料，其社會及環(huán)境效益巨大；星型聚合物具有三維的高度支化結(jié)構(gòu)和大量的端基以及良好的溶解性、低粘度、高化學反應(yīng)活性等特點，特別是由于在星型聚合物的合成中不需要進行純化或很少需要純化，因而制備簡單、成本較低，在涂料領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用。

具有熱穩(wěn)定性高，硬度高，耐磨性優(yōu)異，在高溫下保持顏色和光澤，較快的固化速度，耐化學藥劑污染和耐候性的樹脂一直是國內(nèi)外涂料界追求的目標。本發(fā)明主要選用羥甲基三聚氰胺單體和N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體合成端羥基多臂聚酯，采用丙烯酸羥基酯封端制備了高性能的紫外光固化預(yù)聚物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物的制備方法，選用羥甲基三聚氰胺單體和N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體合成端羥基的多臂聚酯，采用丙烯酸羥基酯封端制備一種高性能的可紫外光固化的預(yù)聚物。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物的制備方法，步驟為：

(1)制備羥甲基三聚氰胺：將摩爾比1∶6～1∶9的三聚氰胺和甲醛置于帶攪拌的反應(yīng)器中，用三乙胺調(diào)pH到8.5～9.5，然后在60～80℃下反應(yīng)3h，在50℃靜置、結(jié)晶析出，抽濾，水洗，干燥，得到羥甲基三聚氰胺；

(2)制備N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體：在反應(yīng)器中加入0.1mol丙烯酸甲酯，0.1mol二乙醇胺和10mL甲醇，混合物在室溫和通N₂情況下攪拌30min后升溫至35℃保持4h，然后抽真空以除去甲醇，得到一種無色透明油狀物N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體；

(3)“準一步法”合成端羥基多臂聚酯：在反應(yīng)器中加入摩爾比為1∶9～1∶18的羥甲基三聚氰胺和N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體，加反應(yīng)物重量2％的對甲苯磺酸，混合物在60～90℃和通N₂情況下攪拌反應(yīng)18～24h，然后抽真空除去生成的甲醇，得到一種羥甲基三聚氰胺為核，N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯為臂的淡黃色油狀端羥基多臂聚酯，臂長與三聚氰胺的羥甲基量成反比，和N，N-二羥乙基-3-胺基丙酸甲酯單體的加入量有關(guān)，加入量越多臂長越長；

(4)制備可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物：在反應(yīng)器中準確稱取端羥基多臂聚酯，加入端羥基多臂聚酯重量0.2％的對羥基苯甲醚作為阻聚劑，在攪拌下緩慢滴加丙烯酸羥基酯，丙烯酸羥基酯與端羥基多臂聚酯中的羥基摩爾比為1∶1，在氮氣保護下室溫回流，采用0.5mol/L標準KOH溶液滴定其酸值，反應(yīng)直到酸值降至開始反應(yīng)時的一半時停止；然后將此反應(yīng)混合物用二氯甲烷溶解，加入適量KOH中和至中性，用分液漏斗分離，取其下層，加入無水MgSO₄吸水，最后在此反應(yīng)產(chǎn)物中加入適量的阻聚劑對羥基苯甲醚，于70℃下減壓抽去溶劑，即得到具有可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物。

所述的羥甲基三聚氰胺為：三羥甲基三聚氰胺、四羥甲基三聚氰胺、五羥甲基三聚氰胺和六羥甲基三聚氰胺的混合物。

所述端羥基多臂聚酯為：端羥基多臂聚酯星型二氮HPAE-2，端羥基多臂聚酯星型三氮HPAE-3，端羥基多臂聚酯星型四氮HPAE-4，端羥基多臂聚酯星型五氮HPAE-5和端羥基多臂聚酯星型六氮HPAE-6的混合物。

所述丙烯酸羥基酯選用：丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物可用于光固化涂料中，在木材、紙張、密度板、金屬、玻璃表面的涂膜具有高熱穩(wěn)定性，高硬度，優(yōu)異的耐磨性，在高溫下保持顏色和光澤，較快的固化速度，耐化學藥劑污染和耐候性。本發(fā)明的可紫外光交聯(lián)活性多丙烯基多臂星型預(yù)聚物制備方便，有較低的粘度，不必加入有機溶劑或活性稀釋劑，無VOC，有利于環(huán)保，采用紫外光固化技術(shù)可實現(xiàn)自動化涂裝，節(jié)能高效，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益及經(jīng)濟效益。

具體實施方式

實施例1