[发明专利]一种端基为乙烯基醚的聚氨酯及合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及紫外光固化涂料技术领域。

背景技术

自1968年西德拜耳公司发表将光能应用于固化涂膜技术以来，紫外光固化(以下简称UV固化)粘合剂的研究和开发也得到迅速发展。我国从20世纪70年代初开始研究开发UV固化技术。UV固化涂料具有许多传统涂料无法比拟的优点：能量利用率高，适用热敏基材，无污染，成膜速度快，涂膜质量高等，因此是新一代绿色化工产品。其中阳离子光固化技术是紫外光固化技术中的一种，它具有不受氧的影响，体积收缩小，粘附力强等优点，其中乙烯基醚是阳离子聚合活性最大的单体之一，且由于乙烯基醚类化合物具有聚合速度快，聚合不受氧气干扰、低毒、无味等优点，因此乙烯基醚类化合物在涂料、粘合剂、印刷感光板材等领域中有很实用的应用价值。本发明鉴于这些优点，创新了一系列含有乙烯基醚键的聚氨酯的化合物，该方法制得的产物不经纯化即可用作涂料，且溶解性很好，合成过程简单，条件易控制，有非常好的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的就是鉴于乙烯基醚类化合物在涂料、粘合剂、印刷感光板材等领域中有很实用的应用价值的优点，而发明一系列含有乙烯基醚键的聚氨酯的化合物，

本发明的分子结构通式为：

式中R1，R2，R3为脂肪烃或芳香烃。

合成方法包括：在无水惰性氛围下，往二异氰酸酯中滴加多元醇并搅拌，温度控制在0～50℃，反应2～4h，其中当二异氰酸酯中的两个-NCO反应活性不同时，最佳反应温度为0℃，最佳反应时间为2.5h，反应完后加催化剂并升温至60～80℃，滴加用溶剂稀释的羟烷基乙烯基醚，滴加完毕后，继续搅拌反应3～4h，最终得到产物。

所使用的催化剂为二月桂酸二丁基锡，且用料为二异氰酸酯用料的0.2wt％～0.8wt％，其中最佳用料为0.5wt％。

二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯。如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，甲苯二异氰酸酯(TDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，六氢甲苯二氰酸酯(HTDI)，四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)等。

多元醇为脂肪族二元醇或二元醇聚醚类化合物。如乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。

羟烷基乙烯基醚为羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚或羟环己基乙烯基醚，优选羟乙基乙烯基醚。羟乙基乙烯基醚的活性较好。

二异氰酸酯、多元醇和羟烷基乙烯基醚的投料摩尔比约为2∶1∶2。其中羟烷基乙烯基醚要稍微过量些，以确保异氰酸酯基团反应完全。

所使用的溶剂为四氢呋喃、丙酮、丁酮、甲苯、环己烷、二氯甲烷，重量用量为原料的5～10倍。

反应温度根据反应物的不同而不同，当反应物为异佛尔酮二异氰酸酯时，反应开始温度控制在0℃，之后升温至60℃，当反应物为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯时，反应开始温度控制在50℃，之后升温至80℃。

反应需要在无水无氧充氮气保护的条件下进行，使用的溶剂和原料反应前须净化除水。使用的玻璃仪器需要在反应前于100～110℃烘干半个小时再使用。

经由以上步骤得到了以下一系列单体化合物，具体结构如下：

单体P-1至P-45：

本发明的优点是：本发明设计并合成了一些端基为乙烯基醚的聚氨酯。该单体加入引发剂在紫外光下发生阳离子聚合。具有聚合速率快、聚合不受氧气干扰、合成工艺简单、低毒、无味等优点，因此在光固化材料中具有很好的实际应用价值。

具体实施方式

下面参照实施例来详细描述本发明。

【实施例1】

单体P-1的合成方法：