UV/湿气双固化组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及高分子合成技术领域，公开了一种UV/湿气双固化组合物，包括以下组分：聚酯多元醇、二异氰酸酯、含羟基的丙烯酸类单体和光引发剂；其中，所述聚酯多元醇为环状酯类单体和小分子多元醇的聚合产物；本发明专利技术还公开了其制备方法和其在功能涂料方面的应用。本发明专利技术将环状酯类单体和小分子多元醇合成的聚酯多元醇作为UV/湿气双固化组合物的主要链段之一，有效提高了组合物的生物可降解性能；通过各个组分的共同作用，提高了组合物的双重固化效果，并同时提高组合物固化后的硬度和附着力；制备方法中通过二异氰酸酯与含羟基的丙烯酸类单体先混合反应，再加入聚酯多元醇进一步反应，提高了组合物的双重固化效果并保证硬度和附着力。附着力。

【技术实现步骤摘要】
UV/湿气双固化组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子合成
，尤其涉及一种UV/湿气双固化组合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]紫外光(UV)固化的固化原理是在紫外线的照射下，组合物中的光引发剂吸收紫外光产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联等化学反应，使组合物在数秒钟内由液态转化为固态。UV固化组合物具有固化速度快、节能、环保等优势，广泛应用在涂料、胶黏剂、微电子、齿科修复和生物材料等领域。在实际应用过程中，UV固化组合物的缝隙或者少量阴影区域容易出现固化不完全的问题，为了摆脱UV固化组合物采用单一固化方式而受到的应用限制，出现了UV和湿气双重固化组合物。现有的UV和湿气双重固化组合物主要有两种合成路线：一种是含有丙烯酸酯和甲氧基硅烷两种基团的UV和湿气双重固化组合物，另一种是含有丙烯酸酯和异氰酸酯两种基团的UV和湿气双重固化组合物。
[0003]UV和湿气双重固化组合物虽然具有更广泛的应用范围，但是仍然存在着两方面的问题。一方面合成过程采用的树脂材料的可降解性能差，对环境污染较为严重；另一方面双重固化的效果较差，表干效果不好，导致双重固化后的涂层在基材表面的附着力低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中UV和湿气双重固化组合物的可降解性能差和固化效果差的问题，本专利技术提供了一种UV/湿气双固化组合物及其制备方法与应用。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种UV/湿气双固化组合物，包括以下组分：
[0006]聚酯多元醇、二异氰酸酯、含羟基的丙烯酸类单体和光引发剂；
[0007]其中，所述聚酯多元醇为环状酯类单体和小分子多元醇的聚合产物。
[0008]第二方面，本专利技术提供了一种第一方面的UV/湿气双固化组合物的制备方法，所述UV/湿气双固化组合物还包括阻聚剂和溶剂，包括：
[0009]按第一预设比例将环状酯类单体和小分子多元醇混合后进行第一反应，获得聚酯多元醇；所述第一反应的反应温度为100～150℃，反应时间为6～12h；
[0010]按第二预设比例将二异氰酸酯、含羟基的丙烯酸类单体、阻聚剂和溶剂混合后进行第二反应，获得第一中间产物；所述第二反应的反应温度为45～75℃，反应时间为1～3h；
[0011]在所述第一中间产物中加入所述聚酯多元醇进行第三反应，获得第二中间产物；所述第三反应的反应温度为45～75℃，反应时间为1～3h；
[0012]在所述第二中间产物中加入所述光引发剂进行混合，获得所述UV/湿气双固化组合物。
[0013]第三方面，本专利技术提供了一种第一方面的UV/湿气双固化组合物在功能涂料方面的应用。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0015]1、本专利技术将环状酯类单体和小分子多元醇合成的聚酯多元醇作为UV/湿气双固化组合物的主要链段之一，有效提高了组合物的生物可降解性能；
[0016]2、本专利技术利用L
‑
丙交酯与ε
‑
己内酯的协同作用，并配合特定羟基个数的小分子多元醇共同作用，使得组合物体系的粘度适宜，提高了组合物体系的双重固化效果和固化硬度；
[0017]3、本专利技术采用了特定的含羟基的丙烯酸类单体，保证组合物的双重固化效果，并同时提高组合物固化后的硬度和附着力；
[0018]4、本专利技术的制备方法通过二异氰酸酯与含羟基的丙烯酸类单体先混合反应，再加入聚酯多元醇进一步反应，提高组合物体系的双重固化效果的同时保证固化后的硬度和附着力。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]第一方面，本专利技术实施例公开了一种UV/湿气双固化组合物，包括以下组分：
[0021]聚酯多元醇、二异氰酸酯、含羟基的丙烯酸类单体和光引发剂；
[0022]其中，所述聚酯多元醇为环状酯类单体和小分子多元醇的聚合产物。
[0023]进一步的，UV/湿气双固化组合物的固化过程包括紫外光照射下的UV固化和湿气环境中的湿气固化，为了实现UV固化和湿气固化的双重固化，需要多种组分之间的合理复配。含羟基的丙烯酸类单体可以提供进行UV固化的丙烯酸酯基团，二异氰酸酯中的异氰酸酯基团可以与水汽反应实现湿气固化交联，这两种基团使组合物具备了即可UV固化，又可湿气固化的功能。此外，本专利技术实施例采用环状酯类单体和小分子多元醇聚合形成的聚酯多元醇作为组合物的主要链段之一，可以有效提高生物可降解性能。本专利技术实施例的UV/湿气双固化组合物在多种组分的配合下，具有良好的表干效果、固化附着力和固化硬度，同时具有生物可降解性能。
[0024]二异氰酸酯可以是邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯，也可以是六亚甲基二异氰酸酯、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊烷二异氰酸酯、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊烷二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯，还可以是异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯等二异氰酸酯化合物中的至少一种。
[0025]光引发剂可以为本领域技术人员熟知的用于紫外光固化的任一光引发剂，例如2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
(甲基硫代)苯基]‑2‑
(4
‑
吗啉基)
‑1‑
丙酮、2
‑
苯基苄
‑2‑
二甲基胺
‑1‑
(4
‑
吗啉苄苯基)丁酮、2,2
‑
二甲氧基
‑2‑
苯基苯乙酮、苯甲酰甲酸甲酯、异丙基硫杂蒽酮中的至少一种。为了更好达到UV固化和湿气固化的双重固化效果，光引发剂的添加量为聚酯多元醇的0.1～0.85wt％，优选为0.25～0.55wt％。
[0026]可选的，所述环状酯类单体包括L
‑
丙交酯、ε
‑
己内酯、β
‑
丙内酯、γ
‑
丁内酯、葡萄
糖酸内酯、δ
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UV/湿气双固化组合物，其特征在于，包括以下组分：聚酯多元醇、二异氰酸酯、含羟基的丙烯酸类单体和光引发剂；其中，所述聚酯多元醇为环状酯类单体和小分子多元醇的聚合产物。2.根据权利要求1所述的UV/湿气双固化组合物，其特征在于，所述环状酯类单体包括L
‑
丙交酯、ε
‑
己内酯、β
‑
丙内酯、γ
‑
丁内酯、葡萄糖酸内酯、δ
‑
戊内酯和α
‑
乙内酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的UV/湿气双固化组合物，其特征在于，所述环状酯类单体为L
‑
丙交酯和ε
‑
己内酯；所述L
‑
丙交酯和ε
‑
己内酯的摩尔比为1：(2.6～4.7)。4.根据权利要求1所述的UV/湿气双固化组合物，其特征在于，所述小分子多元醇的羟基个数大于或等于3，分子量小于等于200。5.根据权利要求1所述的UV/湿气双固化组合物，其特征在于，所述环状酯类单体和小分子多元醇的摩尔比为(8～20)：1。6.根据权利要求1所述的UV/湿气双固化组合物，其特征在于，所述含羟基的丙烯酸类单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和2
‑
乙基
‑2‑
(羟基甲基)
‑
1,3

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文丰，聂雷，常迪，
申请(专利权)人：苏州合邦鑫材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：