可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物以及含有该聚合物的可UV固化涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物以及含有该聚合物的可UV固化涂料组合物。所述可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物具有一个或多个烯属不饱和官能团，并且所述烯属不饱和官能团经由

【技术实现步骤摘要】
可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物以及含有该聚合物的可UV固化涂料组合物
[0001]本申请是申请日为2018年02月08日，申请号为201810127536.8，专利技术名称为“可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物以及含有该聚合物的可UV固化涂料组合物”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物及其制造方法。本专利技术还涉及一种含有上述可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物的可UV固化涂料组合物及其涂覆的制品。

技术介绍

[0003]聚脲树脂是一类具有高性能的材料，其力学性能可由弹性至刚性体在广泛的范围内变化，其耐磨性、防滑性和强度等综合性能是现有聚合物材料中最佳选择之一。目前。聚脲聚合物大多由异氰酸酯和多元胺反应来制备。制备中使用的高毒性多异氰酸酯材料以及在多异氰酸酯的制备中使用的高毒性光气原料都给人类的健康和环境带来危害。同时，异氰酸酯可与水或湿气反应形成气泡，影响聚脲的性能。
[0004]近年来，利用非异氰酸酯法来合成聚合物，诸如聚氨酯或聚脲，成为研究热点。例如，CN106008966公开了通过二氧化碳来制备混杂的非异氰酸酯聚氨酯。CN 105273184公开了通过非异氰酸酯法制备可生物降解的热塑性聚氨酯的方法。具体地，该方法采用熔融氨基甲酸酯与脂族二胺二酯以及二醇在催化剂的存在下的交换反应。该专利的专利技术人声称，所制备的聚氨酯容易结晶，具有较高的熔点和良好的机械性质，并且有利于调整和控制分子结构。李素卿等人在RSC Adv,2015,5,6843，Ind Eng Chem Res.，2016，55，1902中利用二氨酯二醇与二胺的氨酯交换，合成了高分子量的热塑性聚脲。但是，这些方法均具有反应条件苛刻，反应过程繁琐的缺陷。
[0005]目前，涂料工业仍然需要改进的用于合成非异氰酸酯聚脲聚合物的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术一方面提供了一种可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物，其具有一个或多个烯属不饱和官能团，所述烯属不饱和官能团经由
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C(＝O)
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链接键连接到骨架脲的氮原子上。优选地，所述非异氰酸酯聚脲聚合物包含，相对于所述非异氰酸酯聚脲聚合物的总重，3wt％或更高的
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C(＝O)
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链接键。优选地，所述非异氰酸酯聚脲聚合物包含，相对于所述非异氰酸酯聚脲聚合物的总重，3wt％或更高的烯属不饱和官能团。可选地，所述非异氰酸酯聚脲聚合物的骨架中还包含一个或多个碳二亚胺基团。
[0007]在本专利技术的实施方式中，所述非异氰酸酯聚脲聚合物可通过如下来制备：
[0008](i)提供具有一个或多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物；
[0009](ii)使所述具有羧酸官能团的烯属不饱和化合物与多碳二亚胺聚合物进行反应，从而形成所述非异氰酸酯聚脲聚合物。
[0010]在本专利技术的一个实施方式中，提供具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括提供丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0011]在本专利技术的另一个实施方式中，提供具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括使羟烷基丙烯酸酯与二元羧酸进行酯化，从而形成具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物。
[0012]在本专利技术的还要另一个实施方式中，提供具有多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括：i)使多缩水甘油基扩链剂与(甲基)丙烯酸进行开环反应，从而形成具有烯属不饱和官能团的中间体；然后ii)使所形成的中间体与二元羧酸进行酯化，从而形成具有多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物。
[0013]本专利技术另一方面提供了一种用于制备可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物的方法，所述方法包括如下步骤：(i)提供具有一个或多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物；(ii)使所述具有羧酸官能团的烯属不饱和化合物与多碳二亚胺聚合物进行反应，从而形成所述非异氰酸酯聚脲聚合物。优选地，具有羧酸官能团的烯属不饱和化合物以化学计量方式与多碳二亚胺聚合物进行反应。
[0014]本专利技术还要另一方面提供了一种可UV固化涂料组合物，其包含根据本专利技术的可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物、可选的反应性稀释剂和光引发剂。
[0015]本专利技术还要另一方面提供了一种制品，包含其上涂覆有根据本专利技术的可UV固化涂料组合物或由其形成的涂层的基材。优选地，所述基材包括木质基材、塑料基材或金属基材。
[0016]本专利技术的可UV固化非异氰酸酯聚脲聚合物是经由非异氰酸酯法制备的，因而所得到的反应产物中不含异氰酸酯组分，优选地完全不含异氰酸酯组分。如此得到的聚脲聚合物具有足够量的烯属不饱和官能团，其当被包含在涂料组合物中时可以进行UV固化，形成具有优异涂层性能的涂层，诸如耐化学品性等等。
[0017]此外，本专利技术的可UV固化非异氰酸酯聚脲聚合物是通过使所述具有羧酸官能团的烯属不饱和化合物与多碳二亚胺聚合物进行反应而形成的。该方法可以在室温、常压下以化学计量方式进行，具有工艺简单、产率高、副产物少的优点。
[0018]本专利技术的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本专利技术其它特征、目的和优点将变得清楚。
[0019]定义
[0020]在本文中使用时，不使用数量词、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此，例如包含添加剂的组分可以被解释为表示该组分包含“一种或多种”添加剂。
[0021]在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本专利技术未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本专利技术未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。
[0022]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自
身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0023]本文中使用的术语“聚合物”是指，这样的大分子，该大分子含有多个实际上或概念上由较低分子量的分子衍生的单元。通常，术语“聚合物”可以描述分子量相对高的大分子，其中通常添加或去除一个或几个单元对该分子性质的影响忽略不计(但是可能不总是这种情况，例如在聚合物某些性质关键取决于分子结构的细微细节的情况)。特别地，在本专利技术中，聚合物的末端基团对其物理性质的影响可以忽略不计。
[0024]在针对“聚脲聚合物”使用时，术语“非异氰酸酯”是指，用于制备该聚脲聚合物的原料不含异氰酸酯组分，优选完全不含异氰酸酯组分。因而，根据本专利技术的聚脲聚合物基本上不含异氰酸酯，优选本质上不含异氰酸酯，更优选完全不含异氰酸酯。
[0025]术语“烯属不饱和化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可UV固化的非异氰酸酯聚脲聚合物，其具有一个或多个烯属不饱和官能团，所述烯属不饱和官能团经由
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C(＝O)
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链接键连接到存在于骨架脲的氮原子上。2.如权利要求1所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述非异氰酸酯聚脲聚合物包含，相对于所述非异氰酸酯聚脲聚合物的总重，3wt％或更高的
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C(＝O)
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链接键。3.如权利要求1所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述非异氰酸酯聚脲聚合物包含，相对于所述非异氰酸酯聚脲聚合物的总重，3wt％或更高的烯属不饱和官能团。4.如权利要求1所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述非异氰酸酯聚脲聚合物的骨架中还包含一个或多个碳二亚胺基团。5.如权利要求1
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4中任意一项所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中，所述非异氰酸酯聚脲聚合物可通过如下来制备：(i)提供具有一个或多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物；(ii)使所述具有羧酸官能团的烯属不饱和化合物与多碳二亚胺聚合物进行反应，从而形成所述非异氰酸酯聚脲聚合物。6.如权利要求5所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中，提供具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括提供丙烯酸或甲基丙烯酸。7.如权利要求5所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中，提供具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括使羟烷基丙烯酸酯与二元羧酸进行酯化，从而形成具有一个羧酸官能团的烯属不饱和化合物。8.如权利要求5所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中，提供具有多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物包括：i)使多缩水甘油基扩链剂与(甲基)丙烯酸进行开环反应，从而形成具有烯属不饱和官能团的羟基中间体；然后ii)使所形成的羟基中间体与二元羧酸进行酯化，从而形成具有多个羧酸官能团的烯属不饱和化合物。9.如权利要求7所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述羟烷基丙烯酸酯选自丙烯酸2
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羟乙酯、甲基丙烯酸2
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羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯及其组合组成的组。10.如权利要求8所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述多缩水甘油基扩链剂包括多缩水甘油酯、多缩水甘油醚或其组合。11.如权利要求10所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述多缩水甘油醚选自由多元酚的二缩水甘油醚、多元醇的二缩水甘油醚、酚醛树脂的多缩水甘油醚和其组合组成的组。12.如权利要求7或8所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中所述二元羧酸包括二元饱和羧酸及其酸酐、二元不饱和羧酸或其酸酐或其组合。13.如权利要求5所述的非异氰酸酯聚脲聚合物，其中，所述多碳二亚胺聚合物包括脂族多碳二亚胺聚合物、脂环族多碳二亚胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢寒，范世刚，赵熙，
申请(专利权)人：广东华润涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：