一种改性聚氨酯丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚氨酯丙烯酸树脂，是由丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’‑双环己醇、聚酯或聚醚二元醇聚合而成。本发明专利技术同时提供了制备该改性聚氨酯丙烯酸树脂的方法。本发明专利技术提供的改性聚氨酯丙烯酸树脂因其不含苯环、氨基等活性官能团，因此受到光线照射不会发生黄变，耐候性高；该树脂应用到胶粘剂中，具有较好的耐水性、抗跌落性、耐药品性和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚氨酯丙烯酸树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种高分子聚合物及其合成方法，尤其涉及一种改性聚氨酯丙烯酸树脂及其制备方法。
技术介绍
目前，随着紫外光固化技术应用领域的不断扩展，市场对光固化粘合剂提出了多种要求。要想提高紫外固化型黏合剂的粘接强度、耐热性、耐水性、耐黄变、抗跌落及耐药品性，而作为主体成分之一的聚氨酯丙烯酸酯预聚体的性能在很大程度上决定了光固化粘合剂能否满足某种基本要求。聚氨酯丙烯酸酯由于其具有较高合成灵活性，综合性能优异，在光固化涂料、油墨、胶黏剂等领域有着广泛应用。聚氨酯丙烯酸酯是一种重要的光固化低聚物，具有固化速度快、能耗低、环境友好型等特点，广泛应用于电子快速组装行业。LED背光源透镜(PC透镜、PMMA透镜、玻璃透镜、硅胶透镜等)通过紫外线固化型胶黏剂与基板(金属基板、FR4、陶瓷基板、合金基板等)结合。但是，现有的聚氨酯丙烯酸酯存在以下缺陷：(1)易老化，耐候性耐黄变性能差；(2)经久性差，即耐水性、抗冲击性能差。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种抗老化、机械性能佳的改性聚氨酯丙烯酸酯。本专利技术的目的之二在于提供上述改性聚氨酯丙烯酸酯的合成方法。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种改性聚氨酯丙烯酸树脂，该改性聚氨酯丙烯酸树脂是由丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’-双环己醇、聚酯或聚醚二元醇聚合而成；其中，所述烷基化4,4’-双环己醇的结构如下式所示：其中R1和R2选自氢、甲基或乙基。进一步地，R1＝R2。本专利技术采用烷基化4,4’-双环己醇作为一个重要的功能单元，使得聚合物的分子具有一定的柔性，同时具有较好的疏水性，从而使该改性聚氨酯丙烯酸树脂具有较好的抗冲击性、耐水性。进一步地，所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、端羟基的丙烯酸二己内酯中的一种或两种以上。进一步地，所述二异氰酸酯为1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯的一种或两种以上。本专利技术的第二个目的通过以下技术方案实现：一种制备改性聚氨酯丙烯酸树脂的方法，以丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’-双环己醇、聚酯或聚醚二元醇为原料，包括以下步骤：1)将二异氰酸酯、阻聚剂及催化剂加入反应釜中，加热搅拌均匀；2)再加入烷基化4,4’-双环己醇，加热搅拌均匀，直到检测异氰酸根质量百分含量为14±3.5％；3)再依次加入抗氧剂、光稳定剂和丙烯酸羟基酯，加热搅拌反应完全；4)再加入聚酯或聚醚二元醇，加热反应完全；5)加入活性稀释剂降粘至50000-350000cP，搅拌均匀，冷却出料，即得到改性聚氨酯丙烯酸酯；所述烷基化4,4’-双环己醇、二异氰酸酯、丙烯酸羟基酯、聚酯或聚醚二元醇的摩尔比为1：(1.5-2.2)：(0.5-2.2)：(0.5-1.5)。进一步地，步骤1)中，所述二异氰酸酯为1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯的一种或两种以上。进一步地，步骤1)中，所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二硝基对甲酚、4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚、对叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对乙基苯酚中的一种或两种以上。进一步地，步骤3)中，所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、端羟基的丙烯酸二己内酯中的一种或两种以上。进一步地，所述的光稳定剂为Tinuvin213、Tinuvin517、UV-327、UV-328、光稳定剂765、光稳定剂292中的一种或两种以上；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、抗氧剂1135、Irganox5057、NaugardPS-30中的一种或两种以上。进一步地，步骤3)中，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种以上；所述的聚酯或聚醚二元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸系聚酯二元醇、聚醚酯二元醇、聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇、聚烯烃二元醇的一种或两种以上。进一步地，步骤5)中，所述的活性稀释剂为丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异癸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、由本专利技术类似环氧改性聚氨酯丙烯酸酯预聚体，合成的改性聚氨酯丙烯酸酯预聚体分子结构中不含有苯环、胺基等官能团，因此受到光线照射不会发生黄变，耐候性提高；2、本专利技术提供的改性聚氨酯丙烯酸树脂具有双环己基官能团，因该基团的存在，导致其具有较高的耐水性、抗跌落性、耐药品性和热稳定性，可以将其应用于UV固化黏合剂中，实现家具、电脑、显示器、扫描仪、汽车等领域中玻璃元件的快速粘接。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。以下具体实施方式中，如未特殊说明，所采用的试剂或原料均可通过市售或常规的试验手段获得。本专利技术提供一种改性聚氨酯丙烯酸树脂，该该改性聚氨酯丙烯酸树脂是由丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’-双环己醇、聚酯或聚醚二元醇聚合而成；其中，所述烷基化4,4’-双环己醇的结构如下式所示：其中R1和R2选自氢、甲基或乙基。本专利技术采用烷基化4,4’-双环己醇作为一个重要的功能单元，使得聚合物的分子具有一定的柔性，同时具有较好的疏水性，从而使该改性聚氨酯丙烯酸树脂具有较好的抗冲击性、耐水性。本专利技术还提供一种制备改性聚氨酯丙烯酸树脂的方法，包括以下步骤：1)将二异氰酸酯、阻聚剂及催化剂加入反应釜中，加热搅拌均匀；本步骤中，加热温度为50-70℃；2)再加入烷基化4,4’-双环己醇，加热搅拌均匀，直到检测异氰酸根质量百分含量为14±3.5％；本步骤中，加热温度为50-70℃；3)再依次加入抗氧剂、光稳定剂和丙烯酸羟基酯，加热搅拌反应完全；本步骤中，加热温度为70-90℃；4)再加入聚酯或聚醚二元醇，加热反应完全；本步骤中，加热温度为70-90℃；5)加入活性稀释剂降粘至50000-350000cP，搅拌均匀，冷却出料，即得到改性聚氨酯丙烯酸酯；所述烷基化4,4’-双环己醇、二异氰酸酯、丙烯酸羟基酯、聚酯或聚醚二元醇的摩尔比为1：(1.5-2.2)：(0.5-2.2)：(0.5-1.5)。上述使用的二异氰酸酯优选为无黄变的二异氰酸酯。采用本方法提供的加料顺序、反应条件和加料配比制得的改性聚氨酯丙烯酸树脂，其分子结构规整，聚合物分子链可控，得到的树脂的性能较稳定。实施例1：一种制备改性聚氨酯丙烯酸树脂的方法，包括以下步骤：1)将13.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚氨酯丙烯酸树脂，其特征在于，该改性聚氨酯丙烯酸树脂是由丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’‑双环己醇、聚酯或聚醚二元醇聚合而成；其中，所述烷基化4,4’‑双环己醇的结构如下式所示：

【技术特征摘要】
1.一种改性聚氨酯丙烯酸树脂，其特征在于，该改性聚氨酯丙烯酸树脂是由丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’-双环己醇、聚酯或聚醚二元醇聚合而成；其中，所述烷基化4,4’-双环己醇的结构如下式所示：其中R1和R2选自氢、甲基或乙基。2.如权利要求1所述的改性聚氨酯丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸羟基酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、端羟基的丙烯酸二己内酯中的一种或两种以上。3.如权利要求1所述的改性聚氨酯丙烯酸树脂，其特征在于，所述二异氰酸酯为1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯的一种或两种以上。4.一种制备改性聚氨酯丙烯酸树脂的方法，以丙烯酸羟基酯、二异氰酸酯、烷基化4,4’-双环己醇、聚酯或聚醚二元醇为原料，包括以下步骤：1)将二异氰酸酯、阻聚剂及催化剂加入反应釜中，加热搅拌均匀；2)再加入烷基化4,4’-双环己醇，加热搅拌均匀，直到检测异氰酸根质量百分含量为14±3.5％；3)再依次加入抗氧剂、光稳定剂和丙烯酸羟基酯，加热搅拌反应完全；4)再加入聚酯或聚醚二元醇，加热反应完全；5)加入活性稀释剂降粘至50000-350000cP，搅拌均匀，冷却出料，即得到改性聚氨酯丙烯酸酯；所述烷基化4,4’-双环己醇、二异氰酸酯、丙烯酸羟基酯、聚酯或聚醚二元醇的摩尔比为1：(1.5-2.2)：(0.5-2.2)：(0.5-1.5)。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述二异氰酸酯为1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘自鼎，叶明浩，
申请(专利权)人：深圳市百丽春粘胶实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44