[發明專利]光聚合聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410830852.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN105801805B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 翟效平;李合成;陳裕意;楊準建;蘇建勛
• 申請（專利權）人: 樂凱華光印刷科技有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C09D175/14;C09J175/14;C09D11/101
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司41109
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發明屬于感光高分子材料技術領域，具體涉及一種光聚合聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法。

背景技術

紫外光固化涂料與傳統涂料相比,不含任何有機溶劑或惰性稀釋劑,固化時不需加熱,具有對環境污染少、能耗低、效率高、收縮率小、化學穩定性好、適用性好等特點。近年來,紫外光固化涂料廣泛應用于木材、玻璃與珠寶業、玻璃家具、醫療、電子、電器、光電子、光學儀器、汽車制造等領域。尤其像玻璃元件以及玻璃家具等對紫外光固化涂料的附著力、硬度、涂膜的整體性能提出了更高要求。附著力除了受基材表面潤濕情況和表面粗糙度的影響外,涂料黏度和內應力對附著力也有影響。由于玻璃表面非常光滑,很難在其表面附著。

本發明主要通過分子設計合成出同時具有感光速度快和在玻璃、聚酯、金屬尤其是PET上有很好附著力光聚合聚氨酯丙烯酸酯。

發明內容

本發明的目的在于解決感光速度快和在玻璃、PET上有很好附著力的光聚合聚氨酯丙烯酸酯；本發明公開的光聚合聚氨酯丙烯酸酯可用于光固化涂料、油墨、膠粘劑等各種光固化領域中。

本發明提供一種光聚合聚氨酯丙烯酸酯，其結構如下通式（I）所示：

式(I) 中，n=1～35；R₁ 表示甲基或氫；R表示

R₂表示。

所述光聚合聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，包括如下步驟：

（1）將二異氰酸酯R(NCO)₂，阻聚劑及催化劑加入反應釜中，攪拌升溫至30～60℃，然后將β-羥基化合物滴加到反應釜中，其中-NCO與-OH的摩爾比為2:1，滴加完成后保溫30～120分鐘，通過二正丁胺法確定該步反應終點，當-NCO達到理論值后，降溫至室溫，反應生成中間產物A；所述阻聚劑的添加量為β-羥基化合物與二異氰酸酯的總質量的0.01～0.1%，其中優選0.05～0.1%；所述催化劑的添加量為β-羥基化合物、二異氰酸酯與阻聚劑總質量的0.1～0.6%；

（2）將步驟（1）得到的中間產物A加入反應釜中，升溫至40~80℃，然后將含羥基環碳酸酯滴入反應釜中或者將含羥基環碳酸酯加入反應釜中，升溫至40~80℃，然后將中間產物A滴入反應釜中，其中-NCO與-OH的摩爾比為1:1；滴加完成后升溫至60～100℃保溫30～90分鐘，通過二正丁胺法確定該步反應終點，當-NCO達到零值后，降溫至室溫，得到光聚合聚氨酯丙烯酸酯。

所述光聚合聚氨酯丙烯酸酯可應用于光固化涂料、油墨或膠粘劑光固化技術。

步驟（1）中所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。

步驟（1）中所述β-羥基化合物為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯或聚乙二醇甲基丙烯酸酯。

步驟（1）中所述阻聚劑為對苯二酚、對羥基苯甲醚、對苯醌、2-叔丁基對苯二酚、2,5-二叔丁基對苯二酚、硝基苯或1,1-二苯基-2-三硝基苯肼；阻聚劑優選對羥基苯甲醚、對苯二酚或2-叔丁基對苯二酚。

步驟(1)所述催化劑為對甲苯磺酸、草酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、單丁基錫、單丁基二羥基氯化錫或強酸性離子交換樹脂；催化劑優選為草酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。

步驟（2）中所述含羥基環碳酸酯為5-羥基-1,3-二氧六環-2-酮或5-羥甲基-5乙基-1,3二氧六環-2-酮。

與現有技術相比較，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的光聚合聚氨酯丙烯酸酯光聚合反應活性高，可以增加固化涂層在玻璃、PET等基材上的附著力，應用性能優異，明顯優于現有的同類產品同時制備方法具有轉化率高、反應條件溫和等優勢。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此。

實施例1

（1）、向3L玻璃反應瓶中加入異佛爾酮二異氰酸酯222g、二月桂酸二丁基錫1.69g和對羥基苯甲醚0.169g，開啟攪拌，水浴控溫，稱量丙烯酸羥乙酯116g置于恒壓滴液漏斗中開始滴加，控制滴加速度，反應溫度在30℃，滴加完成后保溫120分鐘，滴定-NCO值，達到理論值反應結束，反應生成中間產物A待用；