[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201810184055.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108484871B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)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

本發(fā)明屬于高分子聚合技術領域，公開了一種LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物及其制備方法和應用。該預聚物結構如下：其中，A為環(huán)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(shù)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。該聚氨酯丙烯酸酯預聚物經(jīng)過合成中間體長碳鏈環(huán)氧丙烯酸酯、硅氧烷改性二元醇、三嵌段共聚物和半加成物后制成。該LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物在腐涂料領域中的應用。

技術領域

本發(fā)明屬于輻射固化技術領域，更具體地，涉及一種LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物及其合成方法和應用。

背景技術

作為綠色環(huán)保輻射固化技術中的成員之一，LED固化技術是一種更加綠色環(huán)保技術，與傳統(tǒng)UV汞燈固化相比，一、其耗能低可節(jié)約50～70％電力；二、發(fā)熱少不需復雜的冷卻設備，更適用于一些熱敏基材；三、激發(fā)波長主要在UVC波段，穿透力強；四、對環(huán)境友好，不含水銀、不產(chǎn)生臭氧等諸多優(yōu)點。不足之處是目前LED固化設備功率普遍較低，而且沒有合適的配套光引發(fā)劑，漆膜的固化效果并不理想，這也是制約LED固化技術在諸多應用領域完全替代傳統(tǒng)UV汞燈固化技術的一個重要因素。

由于環(huán)保壓力，涂料應用領域逐漸在淘汰傳統(tǒng)高VOC含量的溶劑型體系，轉而開發(fā)更加環(huán)保的水性、高固低黏、粉末、100％固含UV體系等，但其中水性體系涉及廢水處理問題，粉末體系需要高溫烘烤耗能大，所以高固低黏和100％固含UV體系是解決VOC排放的合理方案，其中100％固含UV體系甚至做到零VOC排放，是最佳解決方案。

環(huán)氧樹脂由于其結構的特殊性，在防腐方面具有極佳的效果，但其分子鏈中的苯環(huán)和醚鍵耐候性差，在室外容易粉化，易褪色、使用壽命低、維護周期短，尤其在一些特殊環(huán)境下維護困難，所以如何提高環(huán)氧樹脂的耐候性和延長使用周期成為當前科研人員的主要任務。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的不足之處，提供一種LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物。該聚氨酯丙烯酸酯采用LED光固化法，再輔助于分子側鏈中硅烷的縮合，進一步交聯(lián)固化，不僅改善了防腐涂料的涂膜的固化效果，而且提高了防腐涂料的涂膜對基材的附著力和致密性。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物的合成方法。該方法通過采用側鏈接枝長碳鏈結構和環(huán)氧聚氨酯復合改性等多種改性方式，使防腐涂料的涂膜具有極好的堅韌性和耐水性能。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述LED光固化聚氨酯丙烯酸酯預聚物的應用。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案來實現(xiàn)：

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

其中，A為環(huán)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(shù)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。

優(yōu)選地，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(chǎn)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。