[發明專利]一種生物基水性光固化聚氨酯樹脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011482324.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112592434B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 孫麗娟;趙波峰;宋海峰;曹琛;蔣紅梅;唐勁松
• 申請（專利權）人: 上海華峰新材料研發科技有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F222/20;C08G18/36;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/44;C09D175/14;A61K8/87;A61Q3/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種生物基水性光固化聚氨酯樹脂及其制備方法和應用，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料包括如下組分：聚酯多元醇或聚醚多元醇、生物基多元醇、二異氰酸酯、催化劑、含羧基或磺酸基親水擴鏈劑、醇類擴鏈劑、封端劑、中和劑、溶劑、丙烯酸酯、水性光引發劑和去離子水。本發明的生物基水性光固化聚氨酯樹脂耐磨性好、耐水性強、力學性能優異、不易發黏，具有高透高亮性，同時具有光固化的功能性，適用于透明涂層、高透表面處理劑、透明水性漆以及指甲油等領域。

技術領域

本發明屬于水性聚氨酯領域，涉及一種生物基水性光固化聚氨酯樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

綠色環保已成為當今世界人們最關注的話題之一，也成為社會經濟發展的重要指標。各項環保政策相繼出臺，比如，當下最流行的“垃圾分類”。目前在水性聚氨酯合成領域，使用的原材料一般源于石油基類的不可再生資源。為了進一步保護自然環境以及保障社會經濟的可持續發展，源于可再生資源的生物基類原材料是水性聚氨酯合成領域的重要替代原料。然而，生物基水性聚氨酯樹脂成膜存在耐磨性、耐水性、力學性能不足，以及易發粘的缺點。

CN110527047A公開了一種生物基水性聚氨酯樹脂及其制備方法和應用，按以下質量份數的原料配制成：70-100質量份的生物基大分子多元醇，15-30質量份的生物基異氰酸酯，0.02-0.2質量份的氧化石墨烯等。該發明提高了生物基水性聚氨酯樹脂的耐折性能、耐磨性能、力學性能等，但其耐熱性能和耐水性能仍有待進一步的提高。

因此，在本領域中，期望開發一種耐磨性好、耐水性強、力學性能優異的生物基水性聚氨酯樹脂。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種生物基水性光固化聚氨酯樹脂及其制備方法和應用。本發明的生物基水性光固化聚氨酯樹脂耐磨性好、耐水性強、力學性能優異、不易發黏，具有高透高亮性，同時具有光固化的功能性，適用于透明涂層、高透表面處理劑、透明水性漆以及指甲油等領域。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種生物基水性光固化聚氨酯樹脂，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料按照重量百分比計，包括如下組分：

在本發明中，生物基多元醇提取自可再生資源，有助于促進可再生資源的應用以及聚氨酯樹脂的可再生性；含羧基或磺酸基親水擴鏈劑的親水性更好，醇類擴鏈劑起到擴大分子量、支持聚氨酯硬段含量的作用；封端劑和丙烯酸酯的加入可在聚氨酯分子鏈中以及樹脂組分中引入雙鍵，從而賦予聚氨酯樹脂光固化的功能性，樹脂成膜后可進一步使用紫外光照將樹脂固化，可明顯提升樹脂的耐水性、耐磨性以及力學性能等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，聚酯多元醇或聚醚多元醇的用量可以為0％、5％、10％或15％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，生物基多元醇的用量可以為5％、10％或15％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，二異氰酸酯的用量可以為5％、8％或10％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，催化劑的用量可以為0.01％、0.015％或0.02％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，含羧基或磺酸基親水擴鏈劑的用量可以為0.5％、0.8％或1％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，醇類擴鏈劑的用量可以為0.4％、0.5％或0.8％等。

在本發明中，所述生物基水性光固化聚氨酯樹脂的制備原料中，封端劑的用量可以為0.1％、0.5％、0.6％、0.8％或1％等。