一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液制造技术

本发明专利技术涉及光固化树脂技术领域，具体涉及一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液。所述预聚体合成原料包括：异氰酸酯、端羟基超支化聚酯、羟基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、催化剂和溶剂；所述端羟基超支化聚酯的羟基数为4

【技术实现步骤摘要】
一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液


[0001]本专利技术涉及光固化树脂
，具体涉及一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液。

技术介绍

[0002]随着曲屏技术的不断发展和完善，能实现任意弯折的柔性显示产品将成为一个重要的发展方向。目前柔性显示产品的瓶颈不在于显示器本身，而在于柔性盖板。目前显示器部分已经可以以一定曲率被反复弯折多次，这点已经可以满足用户的日常需求，而显示器的触控部分，使用薄膜金属网格或者纳米银线也同样可以满足要求，但是，柔性盖板却无法满足日常需求。
[0003]柔性盖板必须同时具备可反复弯折、透明、超薄、以及足够的硬度等特点。要找到同时具备这些特性的材料并不容易。柔性盖板常规的要求是要能在10毫米直径的曲率下弯折超过20万次。理论上，厚度小于100微米的玻璃是有可能满足这些特性的，但是对于弯折性能仍然缺乏足够的数据支撑。目前通过无色透明聚酰亚胺(CPI)和硬化涂层是解决柔性盖板问题的研发重点。
[0004]中国专利申请CN106896424A公开了一种无溶剂紫外光固化涂液，包括下述组份：50
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55重量份的高官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，5
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10重量份的低官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，3
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7重量份的甲基丙烯酸羟乙酯，1
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3重量份的2(2
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乙氧基)乙基丙烯酸酯，5
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9重量份的光固化引发剂和0.05
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0.2重量份的表面助剂，具有透光率高，雾度低，硬度高的优点。
[0005]中国专利申请CN103869387A公开了一种紫外光固化光学硬化膜，所述硬化膜包括透明基材和紫外光固化硬化涂层，所述的硬化涂层由紫外光固化涂布液涂布于透明基材上并通过紫外线固化形成；所述的紫外光固化涂布液由30
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70重量份UV光固化树脂、5
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30重量份的活性稀释剂、2
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10重量份的光引发剂和0.1
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2重量份的助剂组成。硬化涂层的表面粗糙度小于或等于0.01微米，彩虹纹基本不可见。
[0006]中国专利申请CN110358439A公开了一种透明聚酰亚胺硬化膜所用的硬化液，由如下重量份的各组分组成：高官能度聚氨酯丙烯酸酯50
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80份、多官能度聚醚丙烯酸酯10
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20份、柔性单体10
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20份、活性稀释剂10
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20份、光引发剂0.5
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2份、热引发剂0.05
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0.2份、良溶剂80
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150份、高沸点不良溶剂2
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20份、抗指纹助剂0.05
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1份和无机纳米粒子10
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30份。该专利技术采用高官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚醚丙烯酸酯提高硬化膜硬度，并通过柔性单体提高硬化膜的韧性，同时添加热引发剂和光引发剂，通过热固化和光固化之间的配合，适当释放固化过程中因聚合产生的收缩应力，避免产生翘曲。
[0007]中国专利申请CN113817437A公开了一种增硬聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂及其制备方法，利用纳米蒙脱土/UA支化物制备技术、结合超细研磨，开发新型硬化胶黏剂配方，解决了目前硬化涂料硬度和韧性此消彼长的技术难题，研制出了一种新型综合性能优异的柔性显示硬化涂层材料，该专利技术硬化涂层材料可用于柔性显示器盖板、液晶显示器背光模组和柔性保护等诸多领域，但是该专利技术的耐磨性能有待进一步提高。
[0008]因此，目前存在的硬化膜具有好的硬度、耐磨性或者韧性，但很难在具有高韧性的同时，具有好的硬度和耐磨性。
[0009]中国专利申请CN110734698A公开了一种用于柔性盖板的硬化涂层液，通过制备超支化结构的预聚体和活性单体等混合，得到的硬化涂层液涂布在CPI膜上，经紫外光固化，可用于柔性盖板，在具有高韧性的同时，具有高的硬度和耐磨性，但是三方面性能有待进一步提高。
[0010]因此，开发一种能解决上述技术问题的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液是非常必要的。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体和硬化涂层液，具有高韧性、高硬度和高耐磨性的特点。
[0012]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0013]一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，所述预聚体合成原料包括：异氰酸酯、端羟基超支化聚酯、羟基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、催化剂和溶剂；所述端羟基超支化聚酯的羟基数为4
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24，分子量为600～4000，羟值为300～520mg KOH/g。
[0014]本专利技术中，如果没有特殊说明，“分子量”均指重均分子量。
[0015]优选地，所述异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。
[0016]优选地，所述羟基丙烯酸酯为单官能度单羟基丙烯酸酯。
[0017]优选地，所述氟化丙烯酸酯的氟取代个数为4～5个，官能度为2。
[0018]优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0019]优选地，所述溶剂为乙酸乙酯和丙二醇甲醚中的至少一种。
[0020]更优选地，所述溶剂为乙酸乙酯和丙二醇甲醚的混合溶剂，两者质量比为1:1～1.2。
[0021]优选地，预聚体固含量为85～90％，粘度为3000～4500cps，外观清澈透明，分子量为4000～5000，碘值为60～70g/100g。
[0022]优选地，所述端羟基超支化聚酯羟基数为12，分子量为1200
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1300，羟值为480～520mg KOH/g。
[0023]优选地，按照摩尔份数计，各单体原料用量分别为异氰酸酯24～26份、端羟基超支化聚酯2～3份、羟基丙烯酸酯24～26份和氟化丙烯酸酯40～50份。
[0024]更优选地，所述催化剂的用量占单体总质量的0.2～0.5wt％，所述溶剂的用量占单体总质量的10～15wt％。所述单体包括异氰酸酯、端羟基超支化聚酯、羟基丙烯酸酯和氟化丙烯酸酯。
[0025]本专利技术还涉及上述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体的制备方法，包括如下步骤：
[0026](1)预处理：将异氰酸酯和催化剂加入溶剂中，混合，得到异氰酸酯溶液；
[0027](2)超支化聚氨酯合成：将端羟基超支化聚酯加入到异氰酸酯溶液中，得到超支化聚氨酯混合液；
[0028](3)预聚体合成：在超支化聚氨酯混合液中加入羟基丙烯酸酯，再加入氟化丙烯酸酯，即得。
[0029]优选地，步骤(2)具体为：在惰性气体条件下，将端羟基超支化聚酯滴加到45～60℃的异氰酸酯溶液中，保温0.5～2h，得到超支化聚氨酯混合液。
[0030]更优选地，所述惰性气体包括氮气。
[0031]优选地，步骤(3)具体为：将超支化聚氨酯混合液加热到70～75℃，并滴加羟基丙烯酸酯，再降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述预聚体合成原料包括：异氰酸酯、端羟基超支化聚酯、羟基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、催化剂和溶剂；所述端羟基超支化聚酯的羟基数为4
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24，分子量为600～4000，羟值为300～520mg KOH/g。2.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯。3.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯为单官能度单羟基丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述氟化丙烯酸酯的氟取代个数为4～5个，官能度为2。5.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。6.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯和丙二醇甲醚中的至少一种。7.根据权利要求6所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯和丙二醇甲醚的混合溶剂，两者质量比为1:1～1.2。8.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，预聚体固含量为85～90％，粘度为3000～4500cps，外观清澈透明，分子量为4000～5000，碘值为60～70g/100g。9.根据权利要求1所述的光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其特征在于，所述端羟基超支化聚酯羟基数为12，分子量为1200
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1300，羟值为480～520mg KOH/g。10.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金燕兵，
申请(专利权)人：嘉兴金门量子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：