[發明專利]用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 202010778052.7
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111875771A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊明山;朱寶;刁翼;李星輝;薛維锨;單雨馨;代珊;王凱
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/42;C09D175/14;C09J175/14;C08L75/14;B33Y70/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;李闖

本發明公開了一種用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括：在催化劑和阻聚劑存在的情況下，使二異氰酸酯與丙烯酸羥烷基酯在非質子溶劑中反應，從而制得平均含有一個異氰酸酯和一個丙烯酸雙鍵的反應中間體；將所述反應中間體與官能團為5～64的端羥基超支化聚酯在非質子溶劑中反應，從而制得平均含有5～64個端丙烯酸雙鍵的用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂。本發明不僅制備工藝簡單、成本低廉，而且制備出的超支化聚氨酯丙烯酸樹脂末端雙鍵數量眾多，光固化反應迅速。

技術領域

本發明涉及光固化樹脂技術領域，尤其涉及一種用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法。

背景技術

隨著經濟的不斷發展和人們環保意識的不斷加強，綠色環保的技術越來越受到人們的關注。早在二十世紀六十年代，出現了一種對材料進行表面處理的新技術，這一技術與紫外線輻射有關，即紫外光輻射激發光引發劑分子，使其分裂產生具有引發活性的陽離子或者自由基，緊接著這些活性基團就能夠引發液體體系中不飽和雙鍵或含有環氧基團的化合物發生交聯反應，進行固化。相較于以往的固化技術，紫外光固化技術具有污染輕、效率高、速度快、節約資源等相當獨特的優點，因此它也被稱作“21世紀綠色工業新技術”，這項技術在油墨、涂料、粘合劑、生物材料、電子封裝材料、航空航天等產業的應用越來越廣泛。

超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)是一種具有特殊結構的聚氨酯丙烯酸酯，具有黏度較低、活性很高以及溶解度較強等優點，可以改善以線性聚合物為主的體系存在的黏度偏高、活性不足以及部分低聚物溶解度較差的問題，越來越受到科研學者們的關注。

近年來，陸續出現了關于超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成制備方法，這其中包含了自己合成與市面上的端羥基超支化聚酯，再與二異氰酸酯/丙烯酸羥烷基酯半加成物進行反應，制備出超支化聚氨酯丙烯酸酯。Gao等首先合成了異佛爾酮二異氰酸酯-丙烯酸羥乙酯(IPDI-HEA)半加成物，再將其與端羥基超支化聚酯(十六官能度)進行反應制備出了超支化聚氨酯丙烯酸酯。林金娜等首先合成異佛爾酮二異氰酸酯-甲基丙烯酸羥乙酯(IPDI-HEMA)半加成物，再與瑞典公司的端羥基超支化聚酯產品進行反應，從而制備出了超支化聚氨酯丙烯酸酯。但現有超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備方法仍然存在制備步驟多、工藝復雜、成本高的缺點。

發明內容

針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法，不僅制備工藝簡單、成本低廉，而且制備出的超支化聚氨酯丙烯酸樹脂末端雙鍵數量眾多，光固化反應迅速。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、在催化劑和阻聚劑存在的情況下，使二異氰酸酯與丙烯酸羥烷基酯在非質子溶劑中反應，從而制得平均含有一個異氰酸酯和一個丙烯酸雙鍵的反應中間體；

步驟2、將所述反應中間體與官能團為5～64的端羥基超支化聚酯在非質子溶劑中反應，從而制得平均含有5～64個端丙烯酸雙鍵的用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯樹脂。

優選地，在步驟1中，反應溫度為-15～70℃，反應時間為5分鐘～48小時，所述二異氰酸酯與所述丙烯酸羥烷基酯的摩爾比為1:1。

優選地，在步驟2中，反應溫度為0～80℃，反應時間為5分鐘～72小時，所述端羥基超支化聚酯與所述反應中間體的摩爾比為1:64～1:5。

優選地，所述二異氰酸酯采用異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯中的至少一種。

優選地，所述丙烯酸羥烷基酯采用丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丁酯中的至少一種。