本发明专利技术涉及一种端基含光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂及其制备方法。该水性聚氨酯树脂的通式（ｉ），本发明专利技术方法制备的端基含光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂，其光引发效率与相应的小分子光引发剂相当，与水性光固化树脂的相容性更好；又由于在分子链中同时存在羧酸盐离子和磺酸盐离子，从而使该树脂具有更好的水溶解性；另外，本发明专利技术中引入磺酸基所用的扩链剂（４－氨基苯磺酸）的价格较传统的水性化功能单体（二羟甲基丙酸）更低，从而降低了产品成本，有利于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
21世纪涂料发展的方向之一是环保型涂料，其包括高固体分及无溶剂涂料、水性 涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。水性光固化涂料是一种在继承和发扬了传统的光固化 技术优势的基础上，利用水作为分散介质的一种新型环保涂料。 在水性光固化体系中，光引发剂是及其重要的组分之一，目前，传统的油性小分子 光引发剂在水性光固化体系中已被广泛使用，但是其诸多弊端同样影响着水性光固化体系 的最终性能。与油溶性小分子光引发剂相比，水性大分子光引发剂将水性体系与光固化技 术的优点集于一身，具有无异味、不迁移、与树脂相容性好等优势。目前通常采用在水性树 脂分子链中接枝引入光引发基团，从而制备出端基含有光引发基团的水性树脂，其中水性 基团以羧基为多，有报道用马来酸酐和与光引发剂l--2-羟 基-2-甲基-1-丙烷反应，制备出具有一定亲水性的可聚合的小分子光引发剂，而后将其进 行自由基聚合制备出水性的带有光引发功能的环氧丙烯酸树脂；另外，采用甲苯二异氰酸 脂、聚四氢呋喃二元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸羟乙酯和Irgacure 2959合成了接有光引发 基的UV固化水性聚氨酯丙烯酸树脂。利用二羟甲基丙酸在树脂侧链引入羧酸基，然后经中 和成盐获得亲水性；但是尚未见在树脂中引入羧酸基后，以扩链的方法再引入磺酸基，加碱 中和，从而制备出端基含有光引发基团的双阴离子型的水性聚氨酯树脂的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供了一种端基含有光引发基团的双阴离子型水性聚氨 酯树脂。 本专利技术的目的之二在于提供该水性聚氨酯树脂的制备方法。 未达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案 —种端基含光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于该水性聚氨酯树脂是具有通式(i)的化合物 <formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula> I为以下结构中的任一个 <formula>formula see original document page 5</formula> R的结构式为 <formula>formula see original document page 5</formula> 其中x = 1 10， y = 1 20， z = 1 10 为以下结构中的任一个 <formula>formula see original document page 5</formula> B为以下结构中的任一个 <formula>formula see original document page 5</formula> A为以下结构中的任一个 <formula>formula see original document page 5</formula>其中n = 1 45。 —种制备上述的端基含光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂的方法，其特征 在于该方法包括以下步骤 a)在惰性气氛下，按质量百分比计，将10% 20%小分子光引发剂和20% 40% 二异氰酸酯在75 95"温度下反应3 5小时，加入4% 15%二羟甲基丙酸，75 85°C 温度下反应1. 5 2. 5小时，加入30% 70%的二元醇，升温至80 95。C，反应至异氰酸 酯基达理论值，冷却至45 55t:，加入三乙胺，得到端基为异氰酸酯基的预聚物；所述的各 原料的质量百分比之和为100% ;加入三乙胺的质量按照下述公式计算得到 W,W2+M2XMi 其中W工为加入三乙胺质量，￥2为加入二羟甲基丙酸质量，M工为三乙胺分子量，12为 二羟甲基丙酸分子量，质量单位为克。 b)按质量百分比计，将2% 5%扩链剂4-氨基苯磺酸和50% 80%去离子水， 升温至65 75t:，加入20% 50%步骤a所得到的预聚物，反应至异氰酸酯基完全消失， 降温至45 55t:，用三乙胺调节pH = 8，即得到固含量为20% 40%的端基含光引发基 团的双阴离子型水性聚氨酯树脂的分散液；所述的各原料的质量百分比之和为100%。 所述的小分子光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙醛，1-羟基_环己酮_ 二苯 甲酮的至少一种。 上述的二元醇为新戊二醇、l，3-丙二醇、聚丙二醇、乙二醇或聚乙二醇中的至少一 种。 上述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸 酯。所述的异氰酸酯基达到的理论值的计算方法为理论值=总异氰酸酯基摩尔数_反应物中羟基摩尔数，可用二正丁胺法测定异氰酸酯基摩尔数来计算。 本专利技术的一种端基含有光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂中的双阴离子是指羧酸盐离子和磺酸盐离子；其中羧酸盐离子是由二羟甲基丙酸和异氰酸酯基反应，引入羧基，然后用三乙胺中和所得；磺酸盐离子是由扩链剂4-氨基苯磺酸与异氰酸酯基反应，引入磺酸基，然后用三乙胺中和所得。 与现有技术相比，本专利技术方法具有以下突出的实质性特点和优点本专利技术制备出一种端基含有光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂，该树脂具有良好的水溶性，与水性光固化树脂的相容性良好，无迁移，具备与其对应的小分子光引发剂相当的光引发效率，能很好的应用到水性光固化体系中，符合当代绿色环保的要求。另外，本专利技术利用二羟甲基丙酸作为水性化功能单体在分子链中引入羧酸基后，又利用价格相对较低的4-氨基苯磺酸作为水性化功能单体在分子链中引入磺酸基，使得该树脂中同时存在两个阴离子亲水基团。经测试发现，在达到相同水溶性的条件下，本专利技术所制备的端基含有光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂，较仅以羧酸盐离子为水性化基团的单阴离子型树脂相比，其每克树脂中所需的水性化基团的摩尔数更少，即在提高了该树脂的水中溶解性的同时，又降低了其生产成本。 具体的实施方式 实施例一 在装有温度计、回流冷凝管、机械搅拌的三口烧瓶中加入9.84g2-羟 基-2-甲基-1-苯基丙醛，27. 97g异佛尔酮二异氰酸酯和20. OOml丙酮，在通N2条件下， 80°C，反应3小时；然后加入3. 50g 二羟甲基丙酸，逐渐降温到75°C，反应2小时，加入 25. 92g聚丙二醇，1. 61g乙二醇，逐渐升温到80°C ，反应至异氰酸酯基达到理论值，降温至 5(TC，加入2. 64g三乙胺中和，待用；在另一装有温度计、回流冷凝管、机械搅拌的三口烧瓶 中加入1. 04g4-氨基苯磺酸，120g去离子水，加热至7(TC，加入预聚物，反应至异氰酸酯基 完全消失，加入三乙胺中和，调节ra = 8 9，蒸去丙酮，即得固含量为38%的端基含光引 发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂的分散液，其平均粒径为96. 8nm，光引发基团含量为 0.31mmol/g。 实施例二 在装有温度计、回流冷凝管、机械搅拌的三口烧瓶中加入10. 20gl-羟 基-环己酮-二苯甲酮，18. 27g甲苯二异氰酸酯和20. OOml丙酮，在通N2条件下，80°C ，反 应3小时；然后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种端基含光引发基团的双阴离子型水性聚氨酯树脂，其特征在于该水性聚氨酯树脂是具有通式（ｉ）的化合物 Ｉ－Ｒ－＊－Ｒ－Ｉ （ｉ） 其中Ｒ↓［３］结构式为： Ｉ为以下结构中的任一个： ＊＊＊ Ｒ的结构式为： ＊＊＊ 其中ｘ＝１～１０，ｙ＝１～２０，ｚ＝１～１０；Ｒ↓［１］为以下结构中的任一个： ＊＊＊ Ｂ为以下结构中的任一个： －Ｏ－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－Ｏ－ －Ｏ－＊ＨＣＨ↓［２］－Ｏ－ －Ｏ－＊－＊－＊－Ｏ－ Ａ为以下结构中的任一个： －Ｏ－（－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ－）↓［ｎ］－Ｏ－ －Ｏ－（－＊ＨＣＨ↓［２］Ｏ－）↓［ｎ］－Ｏ－ 其中ｎ＝１～４５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡和丰，俞鸣明，程齐利，王宇，万梅，林芳景，龚德昌，李瀚文，孙鑫，施丁豪，何婷，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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