一种丙烯酸聚氨酯及其合成方法技术

本发明专利技术提出了一种丙烯酸聚氨酯及其合成方法，属于有机合成技术领域。将羟基酯、异氰酸酯和阻聚剂按比例投入带搅拌的反应器中，水浴控制反应温度，启动搅拌，升温至25

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸聚氨酯及其合成方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种丙烯酸聚氨酯及其合成方法。

技术介绍

[0002]紫外光固化技术是20世纪60年代开发的涂料涂装新技术，具有快速固化、节能省时、低溶剂释放、固化温度低、设备体积小、投资低等优点。但是，由于紫外光固化涂料所用的主要成分即预聚体一般具有较高的黏度，涂装时，特别是喷涂时，必须加入活性稀释剂(reactive diluent)以调节其黏度，有时甚至加入有机溶剂，以改善其流变性。这些活性稀释剂大部分具有强烈的气味，其中某些物质对环境和人体健康有害，而且许多活性单体在紫外光固化过程中难以完全反应，其残留物的可渗透性有可能会影响固化产品的卫生安全指标和长期使用性能。因此UV固化涂料技术总的发展趋势是以水代替活性稀释剂。水性光固化涂料继承和发展了传统UV固化技术和水性涂料技术的许多优点，获到了较快的发展，具有广阔的市场需求和应用前景。
[0003]丙烯酸聚氨酯是以高级丙烯酸树脂、颜料、助剂和溶剂等组成的漆料为羟基组份，以脂肪族异氰酸酯为另一组份的双组份自干涂料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种丙烯酸聚氨酯及其合成方法，该预聚体中不含有聚醚多元醇或聚酯多元醇嵌连，固化成膜后硬度高，且构性好。由于六元环的存在，膜的稳定性好，根据选用不同的二异氰酸酯，可以得到芳香族或脂肪族的丙烯酸聚氨酯，以适用于不同类型的UV涂料，提高UV涂料成膜的硬度与韧性。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：/>[0006]本专利技术提供一种丙烯酸聚氨酯的合成方法，将羟基酯、异氰酸酯和阻聚剂按比例投入带搅拌的反应器中，水浴控制反应温度，启动搅拌，升温至25
‑
35℃，开始反应放热，控制温度在70
±
2℃，反应1.5
‑
2.5h，再加入催化剂，反应持续放热，控制温度在70
±
2℃，保温反应1.5
‑
2.5h，取样测定异氰酸根值，当
‑
CNO小于0.1％，反应结束，制得丙烯酸聚氨酯。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述合成的反应路线如下：
[0008][0009]作为本专利技术的进一步改进，所述CON
‑
R
‑
CON选自TDI、HDI、IPDI中的至少一种。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、三苯基膦、三乙烯二胺中的至少一种。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述羟基酯与异氰酸酯的摩尔比为1.1
‑
1.3:1。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述催化剂与体系基料的质量比为0.0001
‑
0.001:1。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述阻聚剂与羟基酯的质量比为0.0005
‑
0.0015:1。
[0015]本专利技术进一步保护一种上述的合成方法制得的丙烯酸聚氨酯。
[0016]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术利用带六元环的丙烯酸羟基酯和二元异氰酸酯合成了一种新型二官能团的丙烯酸聚氨酯。与传统的丙烯酸聚酯不同，该预聚体中不含有聚醚多元醇或聚酯多元醇嵌连，固化成膜后硬度高，且构性好。由于六元环的存在，膜的稳定性好，根据选用不同的二异氰酸酯，可以得到芳香族或脂肪族的丙烯酸聚氨酯，以适用于不同类型的UV涂料，提高UV涂料成膜的硬度与韧性。
具体实施方式
[0017]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]参照如下合成路线：
[0020][0021]将1.3mol羟基酯(278.2g)和2mol TDI(348g)加入1000mL带有搅拌的三口烧瓶中，启动搅拌，再加入对羟基苯甲醚0.3g，升温至40℃，反应快速放热，水浴降温，控制反应温度在70℃以下，0.5h后，反应放热减缓，在70
±
2℃保温反应1.5h，冷却至40℃，加入二月桂酸二丁基锡0.1g，反应放热加速，水浴降温，0.5h后，放热减缓，在70
±
2℃保温反应2h，取样测
‑
NCO值＝0.05％，反应结束，得产品625g，产率99％，产品外观无色透明液体，粘度6000cps(25℃)。
[0022]实施例2
[0023]将1.3mol羟基酯(278.2g)和2mol HDI(336g)加入1000mL带有搅拌的三口烧瓶中，启动搅拌，再加入对羟基苯甲醚0.3g，升温至40℃，反应快速放热，水浴降温，控制反应温度在70℃以下，0.5h后，反应放热减缓，在70
±
2℃保温反应1.5h，冷却至40℃，加入三乙烯二胺0.2g，反应放热加速，水浴降温，0.5h后，放热减缓，在70
±
2℃保温反应2h，取样测
‑
NCO值＝0.008％，反应结束，得产品613g，产率99％，产品外观无色透明液体，粘度3500cps(25℃)。
[0024]实施例3
[0025]将1.2mol羟基酯(256.8g)和2mol IPDI(444g)加入1000mL带有搅拌的三口烧瓶中，启动搅拌，再加入对羟基苯甲醚0.35g，升温至40℃，反应快速放热，水浴降温，控制反应温度在70℃以下，0.5h后，反应放热减缓，在70
±
2℃保温反应1.5h，冷却至40℃，加入三苯基膦0.3g，反应放热加速，水浴降温，0.5h后，放热减缓，在70
±
2℃保温反应2h，取样测
‑
NCO值＝0.06％，反应结束，得产品699g，产率99％，产品外观无色透明黏稠液体，粘度4500cps(25℃)。
[0026]实施例4
[0027]将1.8kmol羟基酯(385.2kg)和2.52kmol TDI(438.5kg)加入1m3的全不锈钢反应釜中，启动搅拌，再加入对羟基苯甲醚0.4kg，升温至40℃，开启釜内冷却盘进水阀，控制釜内温度在70℃以下，1h后，反应放热减缓，控制反应温度在70
±
2℃，反应2h，降温至40℃，投加二月桂酸二丁基锡80g，反应放热加速，水浴降温，0.5h后，放热减缓，控制反应温度在70
±
2℃，反应2h，取样测
‑
NCO值＝0.12％，继续反应1h，再测
‑
NCO值＝0.08％，反应终止，降温至60℃，用300目滤布过滤出料，得到产品822kg，产率99％，产品外观无色透明黏稠液体，粘度6000cps(25℃)。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸聚氨酯的合成方法，其特征在于，将羟基酯、异氰酸酯和阻聚剂按比例投入带搅拌的反应器中，水浴控制反应温度，启动搅拌，升温至25
‑
35℃，开始反应放热，控制温度在70
±
2℃，反应1.5
‑
2.5h，再加入催化剂，反应持续放热，控制温度在70
±
2℃，保温反应1.5
‑
2.5h，取样测定异氰酸根值，当
‑
CNO小于0.1％，反应结束，制得丙烯酸聚氨酯。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述合成的反应路线如下：3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述CON
‑
R
‑
CON选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：单文伟，刘晓明，单彦，
申请(专利权)人：湖南艾硅特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：