[發明專利]一種聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201610266529.7
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105754108A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 劉紅波;張武英;林峰
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G59/17;C08G18/67;C08G18/32;C08G18/48;C09D187/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 黎健任;經國富

1.一種聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂，其特征在于：所述聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂的結構如式(1)所示：

其中，R1為CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂OH、CH₂CH₂CH₃或CH₂CH₂CH₂CH₃；

R2為CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂OH、CH₂CH₂CH₃或CH₂CH₂CH₂CH₃。

2.根據權利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂，其特征在于：采用以下步驟制備得到：

步驟S1：合成如式(2)的結構式的丙烯酸環氧單酯鏈段；

步驟S2：合成如式(3)的結構式的一端有-NCO基團的聚氨酯丙烯酸酯鏈段；

步驟S3：在反應容器中加入步驟S1合成的丙烯酸環氧單酯鏈段以及步驟S2合成的聚氨酯丙烯酸酯鏈段，所述丙烯酸環氧單酯鏈段和聚氨酯丙烯酸酯鏈段的加入量滿足環氧基團與－NCO基團的摩爾比為1：0.9～1；于60～100℃下反應3～5h，得到聚氨酯丙烯酸酯改性環氧丙烯酸單酯樹脂，所述聚氨酯丙烯酸酯改性環氧丙烯酸單酯樹脂的結構式如式(4)所示：

步驟S4：在反應容器中加入步驟S3合成的聚氨酯丙烯酸酯改性環氧丙烯酸單酯樹脂，并加入相同質量的溶劑，攪拌均勻后，升溫至50-90℃，滴加胺，所述胺的加入量滿足環氧基團與胺基的摩爾比為1：1，反應2-5h后，冷卻，加入與胺基等摩爾的酸，再加入上述樹脂總質量1-2倍質量的水，攪拌均勻即得結構式為式(1)的紫外光固化水性樹脂。

3.根據權利要求2所述的聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂，其特征在于，步驟S1中，如式(2)的結構式的丙烯酸環氧單酯鏈段采用以下步驟合成得到：在反應容器中加入環氧樹脂，于70～120℃油浴；然后加入催化劑和對羥基苯甲醚，其中，所述催化劑所占的質量百分比為0.1～1.0％，所述對羥基苯甲醚所占的質量百分比為0.1～0.8％；再加入丙烯酸，所述丙烯酸的加入量滿足環氧基團與丙烯酸基團的摩爾比為2：1；通過堿滴定至體系的酸值≤3mgKOH/g，得到式(2)的結構式的丙烯酸環氧單酯鏈段。

4.根據權利要求3所述的聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂，其特征在于，步驟S2中，如式(3)的結構式的一端有-NCO基團的聚氨酯丙烯酸酯鏈段采用以下步驟合成得到：在反應容器中加入二異氰酸酯，加熱至50～90℃；將二元醇加入二異氰酸酯中，所述二元醇加入量滿足二異氰酸酯與二元醇的摩爾比為2：1；所述二元醇中添加有占二元醇和二異氰酸酯總質量的0.1～0.6％的二丁基二月桂酸錫；在反應體系中加入羥基丙烯酸酯，所述羥基丙烯酸酯的加入量滿足羥基丙烯酸酯與二異氰酸酯的摩爾比為0.5～0.55：1，所述羥基丙烯酸酯中添加有對羥基苯甲醚，其中，所述對羥基苯甲醚在當前反應體系中所占的質量百分比為0.1～0.8％；將反應體系升溫至70～110℃，反應2～4h，得到式(3)的結構式的一端有-NCO基團的聚氨酯丙烯酸酯鏈段。

5.根據權利要求4所述的聚氨酯丙烯酸酯改性的紫外光固化水性樹脂，其特征在于：所述環氧樹脂為雙酚A環氧樹脂或其同系物、酚醛環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、四溴雙酚A環氧樹脂、二環氧化聚氧化丙烯、萘系環氧、脂肪族環氧或脂環族環氧中的至少一種。