[發明專利]一種LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201810184055.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108484871B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 曾雪標;李宇榮;羅龍;楊德彬;賈國忠
• 申請（專利權）人: 廣州五行材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/42;C08G18/38;C08G18/44;C09D175/14;C09D5/08
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯預聚物具有如下結構：

其中，A為環氧改性丙烯酸酯單體，B為含硅氧烷氨基二元醇，R₁為含有碳原子數大于等于8且小于等于18的碳鏈；R₂，R₃，R₄中至少一個為甲氧基或乙氧基，其它則為甲基；R₅為聚酯二元醇基結構；R₆為羥基丙烯酸酯基結構；R₇、R₈、R₉為三嵌段共聚物基結構；所述的三嵌段共聚物基結構的合成方法如下：將二異氰酸酯單體、阻聚劑、催化劑投入到反應釜中，通氮氣保護，滴加經預熱的雙酚A環氧丙烯酸酯單體，溫度控制在40～50℃下反應，2小時后，每隔半小時檢測體系中的-NCO基團含量，直至-NCO含量為初始值的50％，停止加熱、結束反應，即得到三嵌段共聚物基結構；其中，二異氰酸酯單體、阻聚劑、催化劑和雙酚A環氧丙烯酸酯單體組成反應體系Ⅱ。

2.根據權利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述A的合成方法如下：將長碳鏈烷基縮水甘油醚通氮氣保護，滴加含有阻聚劑和催化劑的丙烯酸溶液，溫度控制在100～110℃反應，直至酸值降到8mgKOH/g以下停止反應，即獲得產物A；其中，長碳鏈烷基縮水甘油醚、阻聚劑、催化劑和丙烯酸溶液組成反應體系Ⅰ。

3.根據權利要求2所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述的長碳鏈烷基縮水甘油醚為辛基烷基縮水甘油醚、癸基烷基縮水甘油醚、碳十二烷基縮水甘油醚、碳十四烷基縮水甘油醚或腰果酚基烷基縮水甘油醚中的一種以上；

所述的催化劑為N-N二甲基苯胺、N-N二甲基芐胺、三苯基膦或三乙胺中的一種以上；

所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚或對苯二酚的一種以上；

所述的長碳鏈單縮水甘油醚與丙烯酸的摩爾比為1：(1～1.05)；

所述的阻聚劑的含量為反應體系Ⅰ總質量的4～8‰，所述催化劑的含量為反應體系Ⅰ總質量的0.5～2％。

4.根據權利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述B的合成方法如下：將二乙醇胺通氮氣保護，于25℃下將異氰酸酯基丙基硅烷滴加至二乙醇胺中，控制溫度在25～50℃下反應，2小時后，每隔半小時監測產物的-NCO基團特征吸收峰，直至特征峰消失，結束反應，采用正己烷提純，即得到產物B。

5.根據權利要求4所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述的異氰酸酯基丙基硅烷為3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷或3-異氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種以上；所述的二乙醇胺和異氰酸酯基丙基硅烷的摩爾比為(1.05～1.1)：1。

6.根據權利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其特征在于，所述的二異氰酸酯單體為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯基中的一種以上；

所述的二異氰酸酯單體中的-NCO基團與雙酚A環氧丙烯酸酯單體中的-OH基團的摩爾比為-NCO:-OH＝(2～2.05)：1；

所述阻聚劑為對羥基苯甲醚和/或對苯二酚；

所述催化劑為二月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫；

所述的阻聚劑的含量為反應體系Ⅱ總質量的0.5～1％，所述的催化劑的含量為反應體系Ⅱ總質量的0.4～2‰。