一種改性聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種化工紫外光固化材料領(lǐng)域，具體是一種改性聚氨酯丙烯酸酯及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光固化材料由于具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛由于各種涂料、油墨、 膠粘劑等領(lǐng)域。其中聚氨酯丙烯酸酯材料含有丙烯酸酯官能團(tuán)和氨基甲酸酯鍵，固化后具 有較好的柔韌性、優(yōu)異的耐磨性、良好的耐化學(xué)性和耐高低溫性能等，因而在紫外光固化材 料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是聚氨酯丙烯酸酯也有不少缺點(diǎn)，紫外光固化速率慢，尤其是大 分子兩官聚氨酯丙烯酸酯固化速度更慢，韌性和強(qiáng)度難以兼顧等缺陷。
[0003] 聚天門冬氨酸酯是由脂肪族伯胺與馬來(lái)酸酯通過(guò)Michael加成（伯胺與馬來(lái)酸酯 的雙鍵加成)反應(yīng)制備而成。其結(jié)構(gòu)如式所示：
(其中R、R1為烷基鏈段） 聚天門冬氨酸酯與異氰酸酯類單體反應(yīng)可以制備聚脲彈性體，聚脲彈性體由于其特殊 的結(jié)構(gòu)具有低溫韌性好、防腐、耐磨、抗?jié)窕?、耐老化、抗熱沖擊及良好的耐介質(zhì)性能等許多 優(yōu)異的物理力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于防水、防腐、耐磨等領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法，以解決上述背景 技術(shù)中提出的問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種改性聚氨酯丙烯酸酯，按照重量 份的原料包括:按照重量份的原料包括:二元醇預(yù)聚物150-500份、聚天門冬氨酸酯50-100 份、二異氰酸酯基團(tuán)單體80-135份、羥基丙烯酸酯類單體30-50份、催化劑0.3-0.8份、阻聚 劑0.3-0.8份、抗氧劑0.3-0.8份。
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按照重量份的原料包括:二元醇預(yù)聚物325份、聚天門 冬氨酸酯75份、二異氰酸酯基團(tuán)單體108份、羥基丙烯酸酯類單體40份、催化劑0.5份、阻聚 劑0.5份、抗氧劑0.5份。
[0007] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述二元醇預(yù)聚物包括聚酯二元醇系列、聚醚二元 醇系列、聚己內(nèi)酯二醇系列、聚碳酸酯二醇系列中的一種或幾種的混合體。
[0008] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述聚天門冬氨酸酯的結(jié)構(gòu)為：
其中，R和R1為烷基鏈結(jié)構(gòu)。
[0009] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述二異氰酸酯基團(tuán)單體包括甲苯二異氰酸酯、異 佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸 酯中的一種或幾種的混合物。
[0010] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述羥基丙烯酸酯類單體包括丙烯酸羥乙酯、丙烯 酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、4-羥丁基丙烯酸酯的一種或幾種的混合 物。
[0011] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述催化劑用于催化羥基與異氰酸酯反應(yīng)，包括二 月桂酸二丁基錫、二丁基二氯化錫、辛酸亞錫、羧酸鉍中的一種或幾種的混合物。
[0012] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述阻聚劑包括對(duì)苯醌、對(duì)苯二酚、2,5_二羥基對(duì)苯 醌、對(duì)羥基苯甲醚、2,5_二叔丁基對(duì)苯二酚、甲基氫醌、氫醌單甲醚中的一種或幾種的混合 物。
[0013] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:包括以下步驟： (1) 預(yù)聚反應(yīng):將所述二元醇預(yù)聚物和所述二異氰酸酯單體加入到反應(yīng)釜中，攪拌，升 溫至40 °C -90 °C，保溫時(shí)間為2-4小時(shí)； (2) 擴(kuò)鏈反應(yīng):預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后，將所述聚天門冬氨酸酯加入反應(yīng)釜中，保持溫度40°C-90 °C，保溫時(shí)間為30-60分鐘； (3) 封端反應(yīng):將所述羥基丙烯酸酯類單體、所述催化劑、所述阻聚劑加入反應(yīng)釜中，保 持溫度40°C-90°C，保溫2小時(shí)后，測(cè)NC0%，當(dāng)NC0% < 0.5%時(shí)，降溫出料。
[0014] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述擴(kuò)鏈反應(yīng)和封端反應(yīng)合并到一起進(jìn)行，其具體 制備方法如下:預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后，將所述聚天門冬氨酸酯、所述羥基丙烯酸酯類單體、所述 催化劑、所述阻聚劑加入反應(yīng)釜中，保持溫度40°C_90°C，保溫2小時(shí)后，測(cè)叱0%，當(dāng)NC0% < 0.5%時(shí)，降溫出料。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:將聚天門冬氨酸酯型聚脲結(jié)構(gòu)引入到聚 氨酯丙烯酸酯體系，獲得聚脲彈性體的優(yōu)點(diǎn)，可以制備各種新類型改性聚氨酯丙烯酸酯，提 供了更多的選擇。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 實(shí)施例1:在裝有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中加入250克分子量為1000的聚己二酸己 二醇酯二醇和87克甲苯二異氰酸酯，升溫至60-70°C，保溫3h后測(cè)試NC0% < 7%時(shí)，降溫至50 °C以下，加入聚天門冬氨酸酯F420(珠海飛揚(yáng)新材料股份有限公司）約69克，升溫至60-70°C 保溫lh后，降溫至50°C以下，加入丙烯酸羥乙酯35克、二月桂酸二丁基錫約0.43克、對(duì)羥基 苯甲醚約0.43克，升溫至70-80°C，保溫2h后，測(cè)試NCO%< 0.5%，降溫出料。
[0018] 實(shí)施例2:在裝有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中加入250克分子量為1000的聚己二酸己 二醇酯二醇和111.2克異佛爾酮二異氰酸酯，升溫至60-70 °C，保溫3h后測(cè)試NC0% < 6.5%時(shí)， 降溫至50°C以下，加入聚天門冬氨酸酯F520(珠海飛揚(yáng)新材料股份有限公司）約73克，升溫 至60-70°C保溫lh后，降溫至50°C以下，加入丙烯酸羥乙酯35克、二月桂酸二丁基錫約0.43 克、對(duì)羥基苯甲醚約0.43克，升溫至70-80 °C，保溫2h后，測(cè)試NC0% < 0.5%，降溫出料。
[0019] 實(shí)施例3:在裝有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中加入250克分子量為1000的聚四氫呋喃 二醇和111.2克異佛爾酮二異氰酸酯，升溫至60-70°C，保溫3h后測(cè)試NC0% < 6.5%時(shí)，降溫至 50°C以下，加入聚天門冬氨酸酯F220(珠海飛揚(yáng)新材料股份有限公司）約57克，升溫至60-70 °C保溫lh后，降溫至50°C以下，加入丙烯酸羥乙酯35克、