[發明專利]一種紫外光固化透明耐磨樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201210567214.8
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103073700A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李陽;梁紅波;熊磊;黃圣梅;劉飛達
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C08G18/81
• 分類號: C08G18/81;C08G18/71;C08G18/67;C08G18/62;C09D175/14
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種紫外光固化透明耐磨樹脂的制備方法。?

背景技術

?國外于上世紀60年代開始進行透明塑料耐磨性能的研究，采取的方法是在透明塑料表面涂覆耐磨涂料，通過固化后形成耐磨涂層，可以大大減輕使用過程中由于擦傷、劃傷所造成的發霧、銀紋等，提高使用性能，延長壽命。透明塑料表面涂覆耐磨涂料，可以通過配方設計使涂層具有足夠的彈性，如在聚氨酯涂層中引入長鏈聚醚、聚酯鏈段，采用六亞甲基二異氰酸酯代替較硬的異佛爾酮二異氰酸酯等。另一種提升涂層耐磨、耐刮傷性能的方法是通過調整涂層配方賦予涂層足夠的硬度，使之不易被刮傷或使刮傷物不能傳入表層太深，從而提高耐磨性能。光固化技術是指在紫外光的作用下，液態的低聚物（包括單體）經過交聯聚合而形成的固態產物的過程，具有高效率、低消耗的優點，并具有許多傳統涂料無法比擬的優點，是一種環境友好型技術。而且其室溫快速固化的特點使其適用于涂覆PMMA和PC類熱敏感基材，將其與有機無機雜化技術結合制備有機無機雜化耐磨透明涂層，是目前透明材料耐磨涂層的發展趨勢。?

發明內容

本發明的目的在于提供了一種紫外光固化透明耐磨樹脂的制備方法，它具有可快速光固化、雜化涂層高硬度和含氟涂層低摩擦系數的優點。?

本發明是這樣來實現的，一種紫外光固化透明耐磨樹脂的制備方法，其特征是，所述制備方法包括：（1）在三口瓶中加入50~100重量份的溶劑及0.8~1.6重量份的引發劑，調整油浴鍋溫度為60～75℃，用恒壓滴液漏斗往三口瓶中勻速滴加60～80重量份的（甲基）丙烯酸酯單體、10～20重量份的單羥基（甲基）丙烯酸酯單體和10～20重量份的含氟丙烯酸酯單體，滴加速度控制1～2小時滴完；滴加完畢后，油浴鍋溫度保持不變繼續反應3~5小時；然后補加0.2~0.4重量份的引發劑，繼續反應1~2.5小時后，即停止反應；（2）在另一三口瓶中加入10~30重量份的多元異氰酸酯、0.05~1重量份的催化劑，用恒壓滴液漏斗往瓶中加入5~15重量份的單羥基丙烯酸酯，在冰浴條件下滴加，滴加速度控制在0.5~1小時滴完，滴完后移入30~45℃油浴鍋中，反應3~5小時，即停止反應；（3）用石油醚提純步驟（1）反應后的產物，并測試步驟（1）反應后的產物，確定產物的羥值，按照羥值加入步驟（2）反應后的產物、0.1~1重量份的催化劑和0.5~1.5重量份的阻聚劑，保持反應溫度在40~60℃，反應9~11小時，用丙酮-二正丁胺法測量異氰酸酯基團轉化率，當異氰酸酯基團轉化率大于99%后停止反應；（4）向步驟（3）反應后的產物中加入10~30重量份的單異氰酸酯硅氧烷單體，在40~60℃下反應9~11小時，用丙酮-二正丁胺法測量異氰酸酯基團轉化率，當異氰酸酯基團轉化率大于99%后停止反應。?

所述的溶劑為二甲苯、甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丁酮和戊酮中的一種或混合物。?

所述的引發劑為偶氮二異丁氰、偶氮二異庚氰、過氧化二苯甲酰、異丙苯過氧化氫、過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種。?

所述的（甲基）丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的一種或混合物中的一種或幾種混合。?

所述的含氟丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一種；全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯的結構式為?

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所述的多元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、二異氰酸酯低聚合物三聚體、縮二脲、六亞甲基二異氰酸酯三聚體中的一種。?

所述的單羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、新戊二醇單丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一種。?

所述的催化劑為三乙胺、二乙胺二胺，N-甲基嗎啡啉等叔胺催化劑以及二月桂酸丁基錫、辛酸亞錫中的一種。?

所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚、對苯二酚、對苯醌、吩噻嗪、對叔丁基鄰苯二酚、氯化亞銅、三氯化鐵中的一種。?

所述的單異氰酸酯硅氧烷單體為三乙氧基(3-異氰酸丙基)硅，3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一種或γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷通過進一步改性所制備單異氰酸酯硅氧烷類產物中的一種。?