一种光固化树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种光固化树脂及其制备方法和应用，其结构通式如下：

A light curing resin and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种光固化树脂及其制备方法和应用
本专利技术属于光固化材料
，具体涉及一种光固化树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
光固化材料具有高效率、适应性好、经济、节能环保的特点，随着人们对环境保护越来越重视，光固化材料在涂料、油墨、胶粘剂等行业应用越来越广泛，在很多领域已经替代料传统的含溶剂材料。经过多年的发展，光固化技术已经非常成熟，各种类型的光固化材料层出无穷。目前光固化树脂类型主要有不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。随着技术的不断进步，研究新型结构的光固化树脂在涂料、油墨、胶黏剂等方面有巨大的应用前景。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的首要目的在于提供一种新型结构的光固化树脂，该树脂具有较好的耐水性、耐高温性和耐候性等优点。本专利技术的另一目的在于提供上述光固化树脂的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现：一种光固化树脂，其结构通式如下：其中：R为CH2=CH、CH2=C(CH3)、含乙烯基基团的化合物或含丙烯酸基团的化合物；A为芳基化合物、C2-C20的脂肪族和/或脂环族化合物、酯类化合物或醚类化合物。本专利技术所述的光固化树脂，包括如下重量份数的组分：含碳化二亚胺的化合物60～100份同时含羧基和双键的化合物13～180份阻聚剂0.02～3份。优选地，所述含碳化二亚胺的化合物为由二异氰酸酯缩合而成的聚碳化二亚胺，其来源于市购或通过本领域公知的缩聚方法制备得到。其中二异氰酸酯可以为芳香族二异氰酸酯，也可以为脂肪族或脂环族二异氰酸酯，具体为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、二环己烷基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异氟尔酮二异氰酸酯三聚体或六亚甲基二异氰酸酯缩二脲中的一种或多种。优选地，所述同时含羧基和双键的化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、同时含有羧基和乙烯基基团的化合物或同时含有羧基和丙烯酸基团的化合物中的一种或几种的混合。本专利技术所述同时含有羧基和乙烯基基团的化合物可以通过以下方法合成：含羟基、乙烯基的化合与酸酐在有机锡类催化剂作用下反应，加热到80-130℃，搅拌反应3-8小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，即可得到同时含有羧基和乙烯基基团的化合物。如将三羟甲基丙烷二烯丙基醚和马来酸酐在有机锡类催化剂作用下反应，加热到80-100℃，搅拌反应3-8小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，即可得到三羟甲基丙烷二烯丙基醚和马来酸酐的半加成物。本专利技术所述同时含有羧基和丙烯酸基团的化合物目前工业大量应用的有丙烯酸、甲基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸等。有些特殊功能的可以通过以下方法制备：含羟基、丙烯酸基的化合与酸酐在有机锡类催化剂作用下反应，加热到80-130℃，搅拌反应3-8小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，即可得到同时含有羧基和丙烯酸基团的化合物。如将季戊四醇三丙烯酸酯或丙烯酸羟乙酯和邻苯二甲酐在有机锡类催化剂作用下反应，加热到80-120℃，搅拌反应3-6小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，即可得到季戊四醇三丙烯酸酯或丙烯酸羟乙酯和邻苯二甲酐的半加成物。优选地，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚或2，5-二叔丁基对苯二酚中的一种或几种的混合。本专利技术还提供了上述的光固化树脂的制备方法，包括如下步骤：按重量份数计，将60～100份的含碳化二亚胺的化合物和0.02～3份阻聚剂加到反应容器中，搅拌升温到35℃～130℃，滴加13～180份同时含羧基和双键的化合物，35℃～130℃保温2～8小时，测酸值在5～20mgKOH/g时，出料得光固化丙烯酸树脂。反应工艺如下：。本专利技术还提供了上述光固化树脂在涂料、油墨或胶黏剂中的应用。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本专利技术制备得到的光固化树脂分子链中含有结构：，该树脂具有很好的耐热性能、耐候性能和耐水性能，在涂料、油墨、胶粘剂等行业具有较好的应用前景；（2）本专利技术的制备工艺合成条件更加温和、安全，反应时间更短。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术具体的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。实施例1：按重量份数计，将100份聚碳化二亚胺和0.2份的对羟基苯甲醚加入到反应容器中，加热到60℃，搅拌并滴加14.4份的丙烯酸，滴加完毕，100℃保温3小时。测酸值至小于5mgKOH/g时，降温出料得到透明无色或淡黄色液体树脂SD1。实施例2：按重量份数计，将100份聚碳化二亚胺和0.3份的对羟基苯甲醚加入到反应容器中，加热到60℃，搅拌并滴加17.2份的甲基丙烯酸，滴加完毕，100℃保温3小时，测酸值至小于8mgKOH/g时，降温出料得到透明无色或淡黄色液体树脂SD2。实施例3：按重量份数计，将50份季戊四醇三丙烯酸酯、14.8份邻苯二甲酐、0.1份有机锡类催化剂加入到反应容器中，加热到110℃，搅拌反应4小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，得到同时含有羧基和丙烯酸基团的化合物A；按重量份数计，将100份聚碳化二亚胺和0.5份的对羟基苯甲醚加入到反应容器中，加热到60℃，搅拌并滴加129.2份的含有羧基和丙烯酸基团的化合物A，滴加完毕，80℃保温3小时，测酸值至小于5mgKOH/g时，降温出料得到透明无色或淡黄色液体树脂SD3。实施例4：按重量份数计，将60份三羟甲基丙烷二烯丙基醚、27.4份马来酸酐、0.1份有机锡类催化剂加入到反应容器中，加热到95℃，搅拌反应5小时，测酸值至加热前总酸值的1/2±3%时，降温到室温，得到同时含有羧基和乙烯基基团的化合物B；按重量份数计，将80份碳化二亚胺化化合物和0.2份的对羟基苯甲醚加入到反应容器中，加热到40℃，搅拌并滴加74.9份的含有羧基和乙烯基基团的化合物B，滴加完毕，90℃保温5小时，测酸值至小于10mgKOH/g时，降温出料得到透明无色或淡黄色液体树脂SD4。实施例5：将120份的异佛尔酮二异氰酸酯和0.3份的3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物加入到反应器中，氮气保护下，220℃反应直到%NCO在7%-7.8%。冷却到90℃，加入0.1份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化树脂，其结构通式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种光固化树脂，其结构通式如下：



其中：R为CH2=CH、CH2=C(CH3)、含乙烯基基团的化合物或含丙烯酸基团的化合物；
A为芳基化合物、C2-C20的脂肪族和/或脂环族化合物、酯类化合物或醚类化合物。


2.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
含碳化二亚胺的化合物60～100份
同时含羧基和双键的化合物13～180份
阻聚剂0.02～3份。


3.根据权利要求2所述的光固化树脂，其特征在于，所述含碳化二亚胺的化合物为由二异氰酸酯缩合而成的聚碳化二亚胺。


4.根据权利要求3所述的光固化树脂，其特征在于，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、二环己烷基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东理，刘姗姗，孙启龙，
申请(专利权)人：广州市嵩达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44