可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂及其应用，旨在提供一种新型的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，主要改进现有不饱和基团封端的聚氨酯树酯热稳定差和表面固化难的缺点，其为组分(I)，(II)和(III)的反应产物：至少一种多异氰酸酯(I)；至少一种含有至少两个能够与异氰酸酯基团反应的多元醇化合物(II)；和(III)至少一种含有一个能够与异氰酸酯基团反应的二苯甲酮化合物；属于高分子新材料技术领域。

【技术实现步骤摘要】
可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂及其应用
本专利技术属于高分子新材料
，具体涉及一种可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂及其应用。
技术介绍
可辐射固化的聚氨酯树酯日益广泛地用于取代传统的粘接材料，因为它们能夠节能环保，提高生产效率高、降低材料消耗、减少厂房面积，以及防止散发挥发性有机化合物(V0C)。不饱和端基的聚氨酯树酯是目前最常用可辐射固化的材料。例如，美国专利No.5578693公开了一种辐射可固化的多官能不饱和端基的聚氨酯低聚物，是含端基不饱和的异氰酸酯的聚氨酯低聚物与烷氧基化多元醇的反应产物。这些不饱和基团封端的聚氨酯树酯通过暴露于辐射线，例如紫外光下能夠快速固化。但不饱和基团封端的聚氨酯树酯仍存在一些明显的缺点，其材料设计和技术有待进一步改进和创新。聚氨酯树酯所含不饱和端基一般为丙烯酸基，甲基丙烯基，和乙烯基。这些不饱和基团的热稳较差，在较高温度或长时间存贮时会发生自聚合或其它付反应，不利于产品生产加工和运输储存。的通常会加入少量的抗氧热稳定剂来提高产品的稳定性。但是加入这些抗氧热稳剂同时会降低辐射固化效率，特别是对自由基UV光固化速度影响很大。不饱和基团封端的聚氨酯树酯另一个缺点是表面UV固化受空气氧气的影响很大,正常条件下其涂层表面很难达到完全固化。商业上使用胺添加剂，例如二甲基对甲苯胺和二乙基邻甲苯胺，来改进丙烯酸酯封端的聚氨酯树脂的表面UV固化。然而这些胺添加剂在加工过程中，存在健康的隐患。显然,在不饱和基团封端的聚氨酯树酯中加入胺添加剂的方法不适合于许多有可能与食品接触或人体接触的应用。商业上也经常在光固化配方中增加小分子光引剂使用量来改进丙烯酸酯封端的聚氨酯树脂的表面UV固化。但这一技术途径也存在一些明显的负面的结果：(1)配方中过量的引发剂会造成涂层内部固化过度，影响产品的使用性能；(2)由于引发剂强烈的紫外吸收能力,过量引发剂造成紫外光强度在涂层中急剧衰减，显著地降低了涂层可固化厚度；(3)固化后，涂层中存在大量的光引发剂分解的副产品，导致气味大，VOC高等缺点。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是第一个目的是提供一种二苯甲酮封端聚氨酯树脂，改进现有不饱和基团封端的聚氨酯树酯热稳定差和表面固化难的缺点。本专利技术的第二个目的是提供上述二苯甲酮封端聚氨酯树脂的应用。为达到上述目的，本专利技术的提供的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂由下述重量份的组分制成：至少一种多异氰酸酯(I)，其重量百分数为5-95wt％；至少一种含有至少两个能够与异氰酸酯基团反应的多元醇化合物(II)，其重量百分数为5-95wt％；至少一种含有一个能够与异氰酸酯基团反应的二苯甲酮化合物(III)，其重量百分数为0.1-5wt％。所述的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂结构式为式1至式7的其中之一：(1)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2CO)n-O-BP；(2)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2)n-O-BP；(3)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2-CH2-CH2)n-O-BP；(4)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2CH3)n-O-BP；(5)PU-NH-CO-(O-CHOH-CH2)n-O-BP；(6)PU-NH-CO-(O-CH2-CHOH)n-O-BP；(7)PU-NH-CO-NH-BP；其中：式1至式7中n为0-50之间的整数；BP为二苯甲酮；PU为聚氨酯树脂主链。本专利技术所述的多异氰酸酯(I)选自脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯，封闭型多异氰酸酯，芳族多异氰酸酯,或它们一种或多种混合物。优选甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI))、三苯甲烷三异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体等。本专利技术所述多元醇化合物(II)选自单体氧化乙烯，(低)聚合物多元醇，聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚丁二烯衍生的多元醇，氢化的聚丁二烯衍生的多元醇，或它们一种或多种混合物。优选乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)、1,2-丙二醇(1,2-PG)、1,4-丁二醇(BDO)、新戊二醇(NPG)、2-甲基丙二醇(MPD)，聚酯多元醇合成中最常用的二元醇，1,6-己二醇(HDO)等。(低)聚合物多元醇包括聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚丁二烯衍生的多元醇，氢化的聚丁二烯衍生的多元醇等。常见的聚醚多元醇有聚氧化乙烯二醇,聚氧化丙烯二醇，聚氧化乙烯三醇,聚氧化丙烯三醇，聚四氢呋喃二醇，氧化乙烯-氧化丙烯共聚二醇，四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇等。常见的聚酯多元醇有聚己内酯多元醇，聚碳酸酯二醇，二氧化碳共聚物多元醇,和多元醇与多元酸共聚元醇等。上述(低)聚合物多元醇的平均聚合度大于5，更优选地大于10，多元醇的平均数均分子量大于400克/摩尔，更优选地大于1000克/摩尔。本专利技术所述二苯甲酮化合物(III)选自含羟基的二苯甲酮或二苯甲酮衍生物，含氨基的二苯甲酮或二苯甲酮衍生物，含羧基的二苯甲酮或二苯甲酮衍生物，含环氧基团的二苯甲酮或二苯甲酮衍生物，含异氰酸酯基团的二苯甲酮或二苯甲酮衍生物，或它们一种或多种混合物。常见的二苯甲酮化合物4-(2-羟基环氧)二苯甲酮，4-羟基二苯甲酮，4-羧基二苯甲酮，4-氨基二苯甲酮，和它们与环氧化合物或二异氰酸酯的反应产物。本专利技术的二苯甲酮封端聚氨酯树脂适合配制可辐射固化的涂料，包含：(1)5-100wt％二苯甲酮封端聚氨酯树脂；(2)0-50wt％一种或多种(甲基)丙烯酸封端聚氨酯树脂；(3)0-5wt％一种或多种光引发剂；(4)0-40wt％一种或多种单体；上述组合物中各组分量的总和为100wt％o上述涂料组合物中,可先择性地加入(甲基)丙烯酸封端聚氨酯树脂来进一步提高产品性能。其(甲基)丙烯酸封端聚氨酯树脂包括但不限于美国SartomerCompany的产品，CN9021、CN981、CN820、CN962、CN964、CN965、CN934，和CN972；AkzoNobelResins的产品，ACTILANE130，ACTILANE170、ACTILANE35，和ACTILANE270，和ACTILANE290；美国Rahn公司供应GENOMER4269；美国UCB公司供应Ebecryl230、Ebecryl270、Ebecryl8803、Ebecryl4827和Ebecryl6700。上述组合物中,可先择性地加入光引发剂进一步提高产品光固化性能。光引发剂包括但不限于1-羟基环己基苯酮(IRGACURE184)、2，2-二甲氧基-1，2-二苯乙-1-酮(IRGACURE65D)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(IRGACURE819)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，其特征在于，由下述组分制得的：/n5-95wt％至少一种多异氰酸酯(I)；/n5-95wt％至少一种含有至少两个能够与异氰酸酯基团反应的多元醇化合物(II)；/n和0.1-5wt％至少一种含有一个能够与异氰酸酯基团反应的二苯甲酮化合物(III)。/n

【技术特征摘要】
1.一种可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，其特征在于，由下述组分制得的：
5-95wt％至少一种多异氰酸酯(I)；
5-95wt％至少一种含有至少两个能够与异氰酸酯基团反应的多元醇化合物(II)；
和0.1-5wt％至少一种含有一个能够与异氰酸酯基团反应的二苯甲酮化合物(III)。


2.根据权利要求1所述的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，其特征在于，所述的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂结构式为式1至式7的其中之一：
(1)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2CO)n-O-BP；
(2)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2)n-O-BP；
(3)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2-CH2-CH2)n-O-BP；
(4)PU-NH-CO-(O-CH2-CH2CH3)n-O-BP；
(5)PU-NH-CO-(O-CHOH-CH2)n-O-BP；
(6)PU-NH-CO-(O-CH2-CHOH)n-O-BP；
(7)PU-NH-CO-NH-BP；
其中：式1至式7中n为0-50之间的整数；BP为二苯甲酮；PU为聚氨酯树脂主链。


3.根据权利要求1或2所述的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，其特征在于，所述的多异氰酸酯(I)为脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯，封闭型多异氰酸酯，芳族多异氰酸酯的其中之一或者任意组合。


4.根据权利要求1或2所述的可辐射固化的二苯甲酮封端聚氨酯树脂，其特征在于，所述的多元醇化合物(II)为单体多元醇或聚合物多元醇的其中之一或者任意组合。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢新亚，戴莹琨，
申请(专利权)人：深圳力合博汇光敏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44