[發(fā)明專利]一種光固化低聚物、其制備方法及含有該低聚物的光固化涂料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210559327.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN115521452A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康翼鴻;喻學(xué)鋒;吳列;楊帆;程文杰;甄亞枝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢中科先進(jìn)材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G65/333
• 分類號(hào): C08G65/333;C09D171/02
• 代理公司: 武漢高得專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42268
• 代理人: 陳揮秀

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種光固化低聚物、其制備方法及含有該低聚物的光固化涂料。該種光固化低聚物結(jié)構(gòu)為以脲基基團(tuán)為交聯(lián)點(diǎn)、聚氧乙烯醚為主鏈段的脲基丙烯酸酯。低聚物具有低黏度、高速固化、有特殊功能等優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)部分基材難以附著的特點(diǎn)，在PMMA、聚砜、聚苯乙烯上均有較好的附著力，可應(yīng)用在難附著基材的防霧、防污、減阻、潤(rùn)濕等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種光固化低 聚物、其制備方法及含有該低聚物的光固化涂料。

背景技術(shù)

紫外光固化涂料技術(shù)是指一種表面處理技術(shù)，該技術(shù)通過光引發(fā) 劑或者光敏劑，經(jīng)紫外光輻照產(chǎn)生自由基而引發(fā)活性單體、低聚物 或樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)。近年來，人們對(duì)環(huán)保的要求越來越高，溶劑型 涂料因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)物(VOC)的排放受到越來越嚴(yán)格的限制，以紫 外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料和粉末涂料為代表 的綠色環(huán)保型涂料成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。與其它幾類涂料相比， UVCC具有固化速度快、固化溫度低、環(huán)保節(jié)能、涂層性能優(yōu)異， 可用于塑料、紙張和木材等熱敏性底材的涂布等優(yōu)勢(shì)。

低聚物是UV固化涂料最重要的組分，它決定了固化膜的物理機(jī) 械性能，如硬度、柔韌性、強(qiáng)度、耐磨性、附著力等，也影響光固化 速度。目前的低聚物通常是聚乙二醇丙烯酸酯等附著力低的物質(zhì)或聚 氨酯丙烯酸酯等親水性差的物質(zhì)，難以保持附著力與親水性的平衡。

目前常見的光固化低聚物包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、 聚酯丙烯酸酯等，具有黏度低、固化速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是低聚物往往 沒有豐富的基團(tuán)，附著力差。高聚后鏈段較軟，機(jī)械強(qiáng)度差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供附著力優(yōu)異的一種光 固化低聚物、其制備方法及含有該低聚物的光固化涂料?？蓪?shí)現(xiàn)高附 著力、高耐磨、耐水泡、耐腐蝕等的功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種光固化低聚物，如(Ⅰ) 所示，結(jié)構(gòu)為以脲基基團(tuán)為交聯(lián)點(diǎn)、聚氧乙烯醚為主鏈段的脲基丙烯 酸酯，可命名為異氰尿酸聚氧乙烯醚丙烯酸酯；

所述光固化低聚物表面張力低，對(duì)基材潤(rùn)濕性好；對(duì)于PMMA、 聚砜、聚苯乙烯等塑料基材有較強(qiáng)的滲透溶脹能力，固化交聯(lián)后可在 基材與涂層之間形成一層很薄的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)附著力，同 時(shí)所述光固化低聚物含有多種官能團(tuán)，能提高附著力。

按照GB/T 9286-1998進(jìn)行光固化低聚物的附著力測(cè)試，0級(jí)代表 最好，5級(jí)代表最差，具體方法為將光固化低聚物與光引發(fā)劑TPO以 質(zhì)量比24：1混合，UV燈下固化30s，測(cè)試附著力，結(jié)果附著力均 為0級(jí)。

本發(fā)明還提供一種光固化低聚物的制備方法，具體如下：

(1)聚醚胺(ED2003)與三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯(THEICTA)在60-80℃下進(jìn)行加成反應(yīng)，得到聚氧乙烯醚異氰尿酸丙 烯酸酯；

(2)羥乙基丙烯酸酯(HEA)與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI) 在30-50℃下反應(yīng)0.5-1h，得到脲基丙烯酸酯；

(3)將步驟(1)和步驟(2)所得產(chǎn)物在30-50℃下進(jìn)行聚合反 應(yīng)，反應(yīng)0.5-1h，即得到所述光固化低聚物。

具體的，所述步驟(1)中聚醚胺與三(2-羥乙基)異氰脲酸三 丙烯酸酯的摩爾比為1：2。

具體的，所述步驟(1)中羥乙基丙烯酸酯與異佛爾酮二異氰酸 酯的摩爾比為1：1。

具體的，所述步驟(1)和步驟(2)所得產(chǎn)物的摩爾比為1：1。

本發(fā)明還提供一種光固化涂料，包含上述光固化低聚物50～70份、 丙烯酸酯單體10～20份、光引發(fā)劑2～5份、助劑1～2份、溶劑14～27 份。