本发明专利技术涉及一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。该低聚物由多元醇、二异氰酸酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟基酯和链状饱和脂肪醇反应制得，其固化膜性能优良，具有体积收缩率低，附着力高、硬度大、柔韧性好、耐溶剂等特点，而且研究发现，随着引入链状饱和脂肪醇链长度的增加，光聚合体系的体积收缩率越来越低，附着力越来越大。本发明专利技术合成原料来源广泛，价格低廉，可工业化生产，其在作为UV涂料、UV油墨主体树脂使用时，具有很大的工业应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法，属于光固化低聚物领域。
技术介绍
光固化技术是以光为能源，引发具有光反应活性的液态物质快速转变为固态的过程。它作为一项节能和环保型新技术，具有高效、经济、节能、适应性广和环境友好等优点。光固化体系主要由低聚物、活性稀释剂和光引发剂组成，其中低聚物性能决定固化后涂膜的性能，如硬度，柔韧性，体积收缩率和附着力等。聚氨酯丙烯酸酯是一种重要的光固化低聚物，是由多异氰酸酯、长链二醇和羟基官能化的丙烯酸酯经两步反应合成而得。由于多异氰酸酯和长链二醇有多种结构可供选择，我们可以通过分子设计来合成具有特定性能的聚氨酯丙烯酸酯，因而其被广泛的应用在光固化涂料、油墨和胶黏剂中。目前在光固化领域，一个最大的缺点是其体积收缩率大，导致其附着力差，限制光固化技术的应用，因而合成具有低体积收缩率的聚氨酯丙烯酸酯有着十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是合成一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其可以直接作为主体树脂应用在光固化体系中，由于其体积收缩率小且其它应用性能均非常优异，具有很好的工业应用价值。一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，具有如下结构权利要求1.一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，具有如下结构2.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于所述多元醇选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烃多元醇或聚丙烯酸酯多元醇。3.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在于所述二异氰酸酯类化合物选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯。4.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在所述的R2为5.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其特征在所述的R4为6.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法，包括以下步骤 I)第一步反应为多元醇与二异氰酸酯反应多元醇与二异氰酸酯摩尔比l:p进行投料，先将二异氰酸酯、阻聚剂对羟基苯甲醚或对苯二酚、催化剂二月桂酸二丁基锡和用于调节反应体系粘度的活性稀释剂1，6_己二醇二丙烯酸酯即HDDA或三丙二醇类二丙烯酸酯即TPGDA加入到装有搅拌桨、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，搅拌均匀，其中阻聚剂的加入量占整个反应体系总质量的20ppm-700ppm,催化剂的加入量为整个反应体系总质量的100ppm-5000ppm,活性稀释剂占整个反应体系总质量的20%-40%，并将温度保持在20°C _40°C，然后用滴液漏斗将多元醇滴加到四口烧瓶中，滴加完后搅拌均匀，将温度升至30°C -50°C继续反应；通过红外监测，对谱图上波数在szocT-seoocnr1区间做微分，当此区间由两个峰变一个峰，即反应结束前有氨基和羟基两个峰，反应结束后只剩下氨基一个峰，或通过二正丁胺法确定该步反应终点，当异氰酸酯基团-NCO的剩余在50%，得到中间产物I ; 2)第二步反应为中间产物I与丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯的反应 将温度降至20°C -40°C，用滴液漏斗加入丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯，中间产物I与丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯的摩尔比为I :n，滴加完之后搅拌均匀，将温度升至60°C -90°C继续反应；通过红外监测，对谱图上波数在区间做微分，当此区间由两个峰变一个峰，或通过二正丁胺法确定该步反应终点，当-NCO的剩余在50%Χ(p-n) /p,得到中间产物a ； 3)第三步反应为中间产物a与链状饱和脂肪醇的反应 将温度降至20°C -40°C，用滴液漏斗或分批加入链状饱和脂肪醇，中间产物a与链状饱和脂肪醇的摩尔比为I :m，加完之后搅拌均匀，将温度升至60°C _90°C继续反应；通过红外监测-NCO消失，反应结束。7.根据权利要求I所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法，包括以下步骤 1)第一步反应为多元醇与二异氰酸酯反应 多元醇与二异氰酸酯摩尔比l:p进行投料，先将二异氰酸酯、阻聚剂对羟基苯甲醚或对苯二酚、催化剂二月桂酸二丁基锡和用于调节反应体系粘度的活性稀释剂1，6_己二醇二丙烯酸酯即HDDA或三丙二醇类二丙烯酸酯即TPGDA加入到装有搅拌桨、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，搅拌均匀，其中阻聚剂的加入量占整个反应体系总质量的20ppm-700ppm,催化剂的加入量为整个反应体系总质量的100ppm-5000ppm,活性稀释剂占整个反应体系总质量的20%-40%，并将温度保持在20°C _40°C，然后用滴液漏斗将多元醇滴加到四口烧瓶中，滴加完后搅拌均匀，将温度升至30°C -50°C继续反应；通过红外监测，对谱图上波数在szocT-seoocnr1区间做微分，当此区间由两个峰变一个峰，即反应结束前有氨基和羟基两个峰，反应结束后只剩下氨基一个峰，或通过二正丁胺法确定该步反应终点，当异氰酸酯基团-NCO的剩余在50%，得到中间产物2 ； 2)第二步反应为中间产物2与链状饱和脂肪醇的反应 将温度降至20°C -40°C，用滴液漏斗或分批加入链状饱和脂肪醇，中间产物2与链状饱和脂肪醇的摩尔比为I :m，加完之后搅拌均匀，将温度升至60°C _90°C继续反应；通过红外监测，对谱图上波数在szocT-seoocnr1区间做微分，当此区间由两个峰变一个峰，或通过二正丁胺法确定该步反应终点，当-NCO的剩余在50%X (p-m) /p，得到中间产物b，确定该步反应结束； 3)第三步反应为中间产物b与丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯的反应将温度降至20°C -40°C，用滴液漏斗加入丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯，中间产物b与丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯的摩尔比为I :n，滴加完之后搅拌均匀，将温度升至60°C -90°C继续反应；通过红外监测-NCO消失，反应结束。·全文摘要本专利技术涉及一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。该低聚物由多元醇、二异氰酸酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟基酯和链状饱和脂肪醇反应制得，其固化膜性能优良，具有体积收缩率低，附着力高、硬度大、柔韧性好、耐溶剂等特点，而且研究发现，随着引入链状饱和脂肪醇链长度的增加，光聚合体系的体积收缩率越来越低，附着力越来越大。本专利技术合成原料来源广泛，价格低廉，可工业化生产，其在作为UV涂料、UV油墨主体树脂使用时，具有很大的工业应用价值。文档编号C07C271/24GK102911337SQ20121022905公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日专利技术者聂俊, 秦莉莉, 何勇 申请人:北京化工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物，具有如下结构：其中，R1为多元醇失去羟基上H后的残留基团，所述多元醇含有三个以上的羟基；R2为二异氰酸酯类化合物在失去两个NCO后的残留基团；R3为？O？(CH2)x？CH3，其中x为3~17的整数；R4为含有一个羟基和至少一个烯丙基的丙烯酸羟基酯或甲基丙烯酸羟基酯在失去羟基上H后的残留基团；n为1~p？1，m为1~p？1，且m+n=p，所述p为上述多元醇上的羟基数。FDA00001843266100011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂俊，秦莉莉，何勇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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