UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种UV导电预聚体及其制备方法，包括步骤：(1)在惰性气体保护下，在含溶剂及催化剂的条件下，将小分子多元醇和邻位或间位上带有单元羧基的噻吩衍生物反应制得树脂预聚体；(2)在含催化剂、阻聚剂及溶剂的条件下，将树脂预聚体与单体反应制得UV导电预聚体，单体的一端含有异氰酸酯且另一端含有丙烯酸酯双键。本发明专利技术还提供一种透明导电UV固化涂料及其制备方法。本申请的UV导电预聚体既含有聚噻吩基团、又含有可光固化光敏基团，有利于UV光固化方式制得涂料，且涂料整体透明性较好，导电性能优良，该涂料能涂在塑胶薄膜和玻璃上制成导电薄膜和导电玻璃，使导电高分子聚噻吩材料能真正应用于市场，形成可商业化的产品。品。

【技术实现步骤摘要】
UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电高分子材料
，更具体的涉及一种UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯胺(PAN)、聚吡咯(PPy)和聚噻吩(PT)等导电高分子材料，相比于传统的金属类导电材料，由于其质量轻、延展性好、易加工、耐腐蚀等优点，具有相当大的应用前景。导电高分子作为一类新兴的光电材料，早就成为国内外研究的热点，而且已经逐步实现了工业化，在染料敏化太阳能电池、电致发光材料、柔性透明电极、导电及抗静电涂料等方面有广泛应用。
[0003]聚噻吩具有类似芳香环的结构，在环境中具有着很好的稳定性，并且在掺杂态也能够保持这种稳定性；可以采用不同的合成方法，得到不同取代的聚噻吩衍生物，从而实现不同的光电特性。因此聚噻吩类材料是导电高分子材料中研究和应用最广泛的。
[0004]其中，把聚噻吩类材料做成涂料形态，使其能够在塑料薄膜上涂布，使绝缘的塑料表面具有导电性能，是人们研究的重要方向。但是聚噻吩类材料的内聚性能、溶解/熔解性能、耐候性能、保持稳定导电的性能都比较差，制约了其在导电涂料方向上的发展。
[0005]例如，韩国SKC株式会社的专利CN 101389710 B和CN 101848962 B公开了基于聚噻吩体系的透明导电涂料的制备方法，是采用聚噻吩水溶液、非质子极性溶剂、醇溶剂、三聚氰胺树脂、粘合剂等材料混合而成。中国专利CN 101665616 B则是采用聚噻吩水溶液、极性溶剂、醇溶剂、成膜树脂、偶联剂、表面活性剂等材料混合制成一种导电涂料。
[0006]上述技术均采用聚噻吩水溶液做为导电涂料的基础材料，都能够实现涂料的导电性和透明性，满足部分需求。其缺点是表面强度不高、易磨损，耐候性和保持稳定导电的性能比较差。可能存在的原因是：聚噻吩本身就是一种内聚强度很差的高分子，上述技术为了单纯满足透明性，采用水性体系，多组分之间仅仅是简单地混合，又牺性了涂料树脂的部分强度性能，从而使涂层表面强度不高、易磨损，长时间阳光照射后涂层容易脱落。另外体系中又添加了大量不导电的材料，降低涂料的整体导电性能。故而，透明导电涂料采用水性聚噻吩体系，作为永久性抗静电涂料是可以的，但是离真正满足商业化应用需求的透明导电涂料还有一定差距。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术缺陷，本专利技术提供了一种UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种UV导电预聚体的制备方法，包括步骤：
[0009](1)在惰性气体保护下，在含溶剂及催化剂的条件下，将小分子多元醇和邻位或间
位上带有单元羧基的噻吩衍生物进行反应制得树脂预聚体；
[0010](2)在含催化剂、阻聚剂及溶剂的条件下，将树脂预聚体与单体进行反应制得UV导电预聚体，
[0011]其中，所述单体的一端含有异氰酸酯且另一端含有丙烯酸酯双键。
[0012]较佳地，所述小分子多元醇选自乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的至少一种。
[0013]较佳地，所述噻吩衍生物选自2
‑
噻吩甲酸、3
‑
甲基
‑2‑
噻吩羧酸、3
‑
噻吩甲酸、3
‑
噻吩乙酸中的任意一种。
[0014]较佳地，步骤(1)和步骤(2)中，所述溶剂均可选自乙酸乙酯、甲苯、乙酸丁酯、丁酮、甲基异丁酮、N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种。
[0015]较佳地，步骤(1)中惰性气体可为但不限于氮气或二氧化碳。
[0016]较佳地，步骤(1)中，所述催化剂选自对甲基苯磺酸、钛酸四丁酯中的至少一种；
[0017]步骤(2)中，所述催化剂选自有机锡催化剂，具体可为但不限于二月桂酸二丁基锡。
[0018]较佳地，有机锡催化剂用量与单体中异氰酸酯摩尔比为0.05～0.1％，阻聚剂用量与单体中丙烯酸双键摩尔比为0.1～0.5％。
[0019]较佳地，所述单体选自异氰酸酯丙烯酸乙酯或异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯。
[0020]较佳地，所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚或对苯二酚。
[0021]具体地，噻吩衍生物选自采用3
‑
噻吩甲酸、小分子多元醇选自乙二醇、单体选自异氰酸酯甲基丙烯酸乙酯进行UV导电预聚体，称为化合物1，其反应原理如下：
[0022][0023]小分子多元醇选自三元醇、四元醇，采用同样合成步骤，可分别得到化合物2和化合物3，如下：
[0024][0025][0026]将单体选自异氰酸酯丙烯酸乙酯时，采用同样合成步骤，可分别得到化合物4、化合物5、化合物6，如下：
[0027][0028]其中，R为多元醇的内核。
[0029]本专利技术第二方面提供了一种UV导电预聚体，通过上述制备方法制得。
[0030]较佳地，UV导电预聚体可为但不限于化合物1
‑
6。
[0031]本专利技术第三方面提供了一种透明导电UV固化涂料，制备原料包括：
[0032][0033]较佳地，UV活性稀释剂选自单官丙烯酸酯与多官丙烯酸酯按质量比1∶1搭配使用；其中，单官丙烯酸酯可选自甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)中的至少一种，多官丙烯酸酯可选自1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)中的至少一种。
[0034]较佳地，纳米银线长度为5～30μm，直径10～100nm。
[0035]较佳地，光引发剂为1173光引发剂、184光引发剂、TPO光引发剂、ITX光引发剂、907光引发剂、369光引发剂中的至少一种。
[0036]较佳地，流平剂为BYK
‑
333、Tego
‑
100、德谦810、Efka
‑
3883中的至少一种。
[0037]较佳地，分散剂为BYK
‑
105、Tego
‑
710、德谦912、Efka
‑
4800中的至少一种。
[0038]较佳地，溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲基异丁酮中的至少一种。
[0039]本专利技术第四方面提供了一种透明导电UV固化涂料的制备方法，包括步骤：
[0040]先将纳米银线、分散剂在10～30份溶剂中搅拌分散均匀，再加入光引发剂搅拌溶解，再加入UV导电预聚体、UV活性稀释剂与剩余溶剂并搅拌均匀，最后加入流平剂，搅拌均匀后，经滤芯过滤制得透明导电UV固化涂料。
[0041]本专利技术的有益效果有：
[0042](1)本专利技术的UV导电预聚体既含有聚噻吩基团、又含有可光固化光敏基团，有利于UV光固化方式制得涂料，且涂料的整体透明性较好，导电性能优良，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UV导电预聚体的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)在惰性气体保护下，在含溶剂及催化剂的条件下，将小分子多元醇和邻位或间位上带有单元羧基的噻吩衍生物进行反应制得树脂预聚体；(2)在含催化剂、阻聚剂及溶剂的条件下，将树脂预聚体与单体进行反应制得UV导电预聚体，其中，所述单体的一端含有异氰酸酯且另一端含有丙烯酸酯双键。2.如权利要求1所述的UV导电预聚体的制备方法，其特征在于，所述小分子多元醇选自乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的至少一种。3.如权利要求1所述的UV导电预聚体的制备方法，其特征在于，所述噻吩衍生物选自2
‑
噻吩甲酸、3
‑
甲基
‑2‑
噻吩羧酸、3
‑
噻吩甲酸、3
‑
噻吩乙酸中的任意一种。4.如权利要求1所述的UV导电预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述溶剂均可选自乙酸乙酯、甲苯、乙酸丁酯、丁酮、甲基异丁酮、N
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛萌，丁敬德，陈俊，钟海涛，蔡爱文，吕兴军，
申请(专利权)人：广东邦固薄膜涂料创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：