一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用技术

一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用。本发明专利技术公开了一种低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，通过如下方法制备得到：由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。本发明专利技术还公开了该2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯在制备UV涂料、油墨或粘合剂中的应用。本发明专利技术采用异氰酸酯丙烯酸乙酯制备聚醚聚氨酯丙烯酸酯，减少了反应步骤，反应过程简单、易于控制，不易因副反应而产生凝胶，聚醚聚氨酯丙烯酸酯产品粘度低，有利于施工及UV配方产品的应用，用于UV喷涂不加或少加溶剂，满足应用于低粘度涂料的要求；低粘度2官能度UV光固化聚醚聚氨酯丙烯酸酯固化后，具有低温柔顺性、低温冲击性、耐菌性、耐水解性等优良性能，能够作为UV涂料、油墨、粘合剂的原料应用。

2 functional polyether polyurethane acrylate and preparation method and application thereof

2 functional polyether polyurethane acrylate and preparation method and application thereof. The invention discloses a low viscosity of 2 functional polyether polyurethane acrylate, prepared by the following method: by the reaction of isocyanate and polyether glycol ethyl acrylate prepared 2 functional polyether polyurethane acrylate. The present invention also discloses the 2 functional polyether polyurethane acrylate prepared using UV coating, ink or adhesive in the system. The invention adopts the preparation of ethyl acrylate isocyanate polyether polyurethane acrylate, reduce the reaction steps, the reaction process is simple and easy to control, is not easy due to adverse reactions to produce gel, polyether polyurethane acrylate products of low viscosity, is conducive to the construction and application of UV formula, UV used for spraying without or with small amount of solvent, suitable for low the viscosity of coating requirements; low viscosity 2 functional UV curable polyether polyurethane acrylate after curing, low compliance, gentle low-temperature impact resistance, bacteria resistance, hydrolysis resistance and other excellent performance, can be used as raw materials of UV coating, ink, adhesive.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，涉及一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用，尤其是涉及一种低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用。
技术介绍
随着科学技术的迅速发展和环境保护法规对溶剂的严格限制，UV光固化高分子材料越来越受到人们的重视。UV光固化材料具有固化快、能耗低、污染少、效率高等优良性能，因而广泛用于涂料、印刷以及电子工业等领域，近年来发展迅速。聚氨酯丙烯酸酯(polyurethaneacrylate，PUA)是一种重要的光固化低聚物，具有低刺激、固化速度快、高透明性、抗拉伸、内聚能高等优良性能，广泛用于光固化油墨、涂料、胶粘剂等领域，在美国、日本、欧洲发达国家应用广泛。近年来，随着紫外光固化技术在我国的兴起，新型光固化材料作为UV涂料、油墨、粘合剂的原料用途越来越广，使用量在逐年增加。申请人在中国专利ZL201310146346.8(授权公告号CN103274967B)公开了一种3官能度聚氨酯丙烯酸酯，通过如下方法制备得到：先由2,2-二羟甲基丙酸在催化剂作用下与环氧乙烷或环氧丙烷反应而制得的三羟基聚醚酯，三羟基聚醚酯再与二异氰酸酯(选自HDI、IPDI、HMDI、MDI中的一种)及丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯反应制得3官能度聚氨酯丙烯酸酯。由于采用了二异氰酸酯及丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯制备3官能度聚氨酯丙烯酸酯，反应过程步骤多，相对繁琐，生产过程不易控制，因副反应的存在会产生凝胶的风险。光固化树脂是光固化涂料的基体树脂，品种多，应用广泛。随着全球范围内对环境问题的日益重视，光固化树脂必将随着光固化涂料的发展而快速发展。开发出更加环保、粘度低、综合性能更加优良的光固化树脂是未来技术人员的努力方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。本专利技术的另一目的是提供该低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯的制备方法。本专利技术的又一目的是提供该低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯的应用。本专利技术的目的可通过如下技术方案实现：一种低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯(Polyether-basedPolyurethaneAcrylate)，通过如下方法制备得到：由聚醚二醇(Polyetherdiol)与异氰酸酯丙烯酸乙酯(2-IsocyanatoethylAcrylate，简称AOI，CAS号：13641-96-8，分子式：C6H7NO3，分子量：141.12)反应制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。反应路线如下：聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯：所述的聚醚二醇(HO-R-OH)为聚氧化丙烯二醇(聚丙二醇)、乙二醇聚氧乙烯醚(聚乙二醇)、聚四氢呋喃醚二醇、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物中的一种或多种。聚氧化丙烯二醇通式：乙二醇聚氧乙烯醚通式：HO-(CH2CH2O)nCH2CH2-OH；聚四氢呋喃醚二醇通式：HO-(CH2CH2CH2CH2O)nCH2CH2CH2CH2-OH；环氧乙烷-环氧丙烷共聚物通式：上述聚醚二醇可以由本领域技术人员通过已知的化学反应制得。优选的，所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.5～2.5mol，在60℃～95℃下反应而制得的。进一步优选的，所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.8～2.2mol，在60℃～95℃下反应而制得的。更优选的，所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.9～2mol，在催化剂、阻聚剂的作用下于80℃～95℃下搅拌保温反应3～6小时而制得的；其中，催化剂为二月桂酸二丁基锡，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总质量的100～3000ppm；阻聚剂可以为对羟基苯甲醚或对苯二酚，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总质量的100～5000ppm。本专利技术反应为异氰酸酯丙烯酸乙酯中的异氰酸根与聚醚二醇的羟基的反应，属公知的合成聚氨酯(聚氨基甲酸酯)反应。本专利技术所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，包括：聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯(即式(I)化合物)。所述的聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯的用量比为1mol：1.5～2.5mol，反应温度为60℃～95℃。优选的，所述的聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯的用量比为1mol：1.8～2.2mol，反应温度为60℃～95℃。进一步优选的，聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.9～2mol，在催化剂、阻聚剂的作用下于80℃～95℃搅拌保温反应3～6小时制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯；其中，催化剂为二月桂酸二丁基锡，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总质量的100～3000ppm；阻聚剂可以为对羟基苯甲醚或对苯二酚，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总质量的100～5000ppm。本专利技术所述的低粘度2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯在制备UV涂料、油墨或粘合剂中的应用。有益效果：本专利技术采用异氰酸酯丙烯酸乙酯制备聚醚聚氨酯丙烯酸酯，减少了反应步骤，反应过程简单、易于控制，不易因副反应而产生凝胶，聚醚聚氨酯丙烯酸酯产品粘度低，更有利于施工及UV配方产品的应用，用于UV喷涂不加或少加溶剂，满足应用于低粘度涂料的要求；低粘度2官能度UV光固化聚醚聚氨酯丙烯酸酯固化后，具有低温柔顺性、低温冲击性、耐菌性、耐水解性等优良性能，能够作为UV涂料、油墨、粘合剂的原料应用。具体实施方式实施例1在1000mL四口烧瓶中投入聚醚二醇(江苏省海安石油化工厂，聚乙二醇PEG600，分子量600)600克，异氰酸酯丙烯酸乙酯282克(2mol)，催化剂二月桂酸二丁基锡0.1克，阻聚剂对羟基苯甲醚0.9克，0.5～4小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应3～5小时出料，制得如下式所示结构的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。R为：-(CH2CH2O)nCH2CH2-；n＝(600-62)/44＝12.2273。实施例2在1000mL四口烧瓶中投入聚醚二醇(天津石油化工公司第三石油化工厂，聚丙二醇Tdiol-1000，分子量1000)500克，异氰酸酯丙烯酸乙酯141克(1mol)，催化剂二月桂酸二丁基锡0.1克，阻聚剂对羟基苯甲醚0.7克，0.5～4小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应3～5小时出料，制得如下式所示结构的2官能度聚己内酯聚氨酯丙烯酸酯。R为：n＝(100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于它通过如下方法制备得到：由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于它通过如下方法制备得到：由聚醚
二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应制得2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于所述的聚醚二醇
为聚氧化丙烯二醇、乙二醇聚氧乙烯醚、聚四氢呋喃醚二醇、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物中
的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于所述的2官能度
聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.5～2.5mol，
在60℃～95℃下反应而制得的。
4.根据权利要求3所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于所述的2官能度
聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.8～2.2mol，
在60℃～95℃下反应而制得的。
5.根据权利要求1-4任一项所述的2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于所述的2
官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯是由聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯按照用量比1mol：1.9～
2mol，在催化剂、阻聚剂的作用下于80℃～95℃下搅拌保温反应3～6小时而制得的；其
中，催化剂为二月桂酸二丁基锡，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总质量的100～
3000ppm；阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚，其用量为聚醚二醇与异氰酸酯丙烯酸乙酯总
质量的100～5000ppm。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑飞，张丽丽，马怀祥，
申请(专利权)人：江苏利田科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32