[發明專利]一種含不飽和端基的支化結構聚醚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201610064051.X
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105693642B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 王為強;楊建明;張前;梅蘇寧;袁俊;惠豐;余秦偉;趙鋒偉;李亞妮;呂劍
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07D251/34
• 分類號: C07D251/34;C09D7/65
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 梁勇

本發明公開了一種含不飽和端基的支化結構聚醚酯及其制備方法，該聚醚酯結構簡式如(Ⅰ)所示，其可用作交聯劑，以及通過端基的改性制備其它功能材料。本發明以三(2?羥乙基)異氰尿酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯為原料，在催化劑叔胺或雙金屬氰化物絡合物作用下一步合成。該聚醚酯用作交聯劑具有很高的固化速率和交聯密度，同時具有原料易得，合成方法簡單，可應用于紫外光固化涂料領域。

技術領域

本發明涉及一種含不飽和端基的支化結構聚醚酯及其制備方法，屬于化學合成、涂料應用技術領域。

背景技術

紫外光固化涂料(UV涂料)具有能量利用率高、固化速度快、無溶劑、不向大氣排放揮發性有機物等特點，被譽為省能源、省資源、低公害和高效率的環保清潔產品，正逐漸取代傳統有污染的溶劑型涂料。目前，盡管光固化涂料在各行業的應用得到了迅速發展，特別在塑料等底材中應用具有各種優勢，但現有光固化涂料仍存在如下問題：硬度與柔韌性不夠好；耐熱性與阻燃性較差；耐候性與黃變性不好；與底材的附著力不好等。

UV涂料的性能主要取決于光敏成膜樹脂的性質，包括可UV固化的雙鍵官能團和優良、價格低廉的樹脂基體。文獻《三(環氧丙基)異氰尿酸丙烯酸酯的合成及應用》(熱固性樹脂，2005,20(3):13-15)報道了一種可用于紫外光固化成膜樹脂的功能單體，以三(環氧丙基)異氰尿酸酯和丙烯酸為原料，經加成酯化反應合成，結構如下所示：

該單體作為樹脂基體具有較好的熱穩定性和耐候性，但由于結構中僅有3個C＝C雙鍵，作為高性能交聯劑使用存在交聯密度不高的缺點，所制備的涂膜硬度不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種具有高交聯密度，可提高涂膜硬度的含不飽和端基的支化結構聚醚酯及其制備方法。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

設計一種含不飽和端基的支化結構聚醚酯，以下述方法來制備，以三(2-羥乙基)異氰尿酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯為原料，在催化劑作用下通過羥基與環氧基的反應一步合成。通過調整物料配比，可獲得不同C＝C雙鍵含量的聚醚酯。

一種含不飽和端基的支化結構聚醚酯，其特征在于其結構式如式(Ⅰ)所示：

該含不飽和端基的支化結構聚醚酯的制備方法具體包括如下步驟：

(1)反應瓶中依次加入三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、催化劑和溶劑甲苯，三(2-羥乙基)異氰尿酸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾用量比為1:3～1:21，催化劑用量為原料三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量之和的0.04％～1.0％，催化劑為三乙胺、三正丙胺、三正丁胺及Fe-Zn、Co-Zn雙金屬氰化物絡合物物質中的一種；

(2)N₂置換反應裝置中的空氣；

(3)攪拌，升溫至90～145℃，反應1～15h，最終獲得淺黃色粘稠液體。

優選的制備方法反應條件為，步驟(1)中催化劑為三乙胺、Fe-Zn雙金屬氰化物絡合物，催化劑用量為原料三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量之和的0.04％～0.6％；

步驟(3)中的反應條件為反應溫度100～135℃，反應時間1～6h。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)現有技術中，分子結構中C＝C雙鍵僅3個，而本發明中的聚醚酯通過調節物料配比，官能度可達6～9個，作為交聯劑使用交聯性能大幅提高；