[發明專利]紫外光固化的水性聚氨酯樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 200910017333.4
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101613449A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 關存洲;肖志軍
• 申請（專利權）人: 青島富臣化工有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/66;C08G18/76
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯樹脂，特別涉及一種紫外光固化的水性聚氨酯樹脂及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

紫外光固化的水性聚氨酯樹脂是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，因其無污染、安全可靠、機械性能優良、相容性好、易于改性等優點，在涂料和膠粘劑領域有著廣泛的應用。

目前，已經有許多文獻報道了紫外光固化的水性聚氨酯樹脂，如：刊名《涂料技術與文摘》公開的《水性UV固化聚氨酯分散體的合成及其性能研究》，中國科技大學高分子科學與工程系，合肥230026，作者：李維虎等。刊名《湖南大學報》2003年30卷4期公開的《水性聚氨酯丙烯酸酯預聚物UV固化的涂膜性能研究》，作者：趙旭等。刊名《合成橡膠工業》2004年27卷3期公開的《紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯》作者：王得寧等。

上述文獻報道的技術，固化聚氨酯涂膜的交聯度不高，相對分子量較小，耐化學品性能較差，不能同時能兼顧硬度和柔韌性的要求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術不足，而提供一種紫外光固化的水性聚氨酯樹脂。

本發明的另一目的是提供種紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法。

本發明解決問題采取的技術方案為：

紫外光固化的水性聚氨酯樹脂，其特征是，其結構通式為：

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：

1)將50～80重量份的聚醚多元醇和30～50重量份的多異氰酸酯加入反應釜中，在60～80℃下反應1.5～2.5h；

2)向反應釜中加入6～10重量份的二羥甲基丙酸，在60～80℃下反應1.5～2.5h；

3)向步驟2)反應后的產物中加入20～30重量份的丙酮，然后在氮氣保護下加入10～20重量份的單羥基丙烯酸酯、0.1～1重量份的二月桂酸二丁基錫和0.5～1.5重量份的2，6二叔丁基對甲酚，在溫度為80～90℃下反應2.5～3.5h；

4)向步驟3)反應后的產物中加入15～30重量份的季戊四醇二丙烯酸酯，在溫度為50～70℃下反應2.5～3.5h，然后加入0.5～3重量份的三乙胺中和；

5)向步驟4)反應后的產物中加入100～200重量份的水攪拌混合，并真空脫去丙酮，即得產品。

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其中步驟1)中所述的聚醚多元醇的分子量為1000～3000，所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯中的任意一種。

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其中步驟1)中所述的聚醚多元醇的分子量優選為1000，所述的多異氰酸酯優選甲苯二異氰酸酯。

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其中步驟3)中所述的單羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的任意一種。

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備方法，其中步驟3)中所述的單羥基丙烯酸酯優選丙烯酸酯羥丙酯。

所述的紫外光固化的水性聚氨酯樹脂的制備過程如下：

本發明的有益效果是：

將聚醚二醇引入聚氨酯主鏈中，并用單羥基丙烯酸酯類的單體封端這樣聚氨酯鏈中可以引入更多的雙鍵進行交聯聚合，提高了涂膜的交聯和相對分子量，有效提高了UV固化水性體系的耐化學品性能，同時能兼顧硬度和柔韌性兩面性能。產品具有良好的涂膜硬度和柔韌性，環保無毒，生產成本低。以固體份10％～50％的水性聚氨酯樹脂。以5％～10％的丙烯酸酯稀釋劑，以0.1％～10％的光引發劑，以0.1％～1％的助劑，制成了可光固化的水性涂料。

其性能如表1：

表1