[发明专利]一种防雾型紫外光固化聚丙烯酸酯共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防雾型紫外光固化聚丙烯酸酯共聚物的制备方法，属于紫外光固化及聚合技术领域，特别涉及丙烯酸酯溶液共聚合。 

背景技术

玻璃表面在从低温环境进入高温环境时，由于水蒸气的凝结，会使得表面产生雾滴，阻碍光的透过，这就是雾气的产生机理。 

目前而言，防雾涂层的作用机理可分为疏水性防雾机理和亲水性防雾机理。疏水性防雾机理是利用涂层的低表面能使得水在涂层表面形成能够自由滚动的水珠，从而能够使水珠离开表面，以达到防雾效果。亲水性防雾机理是利用水在涂层表面充分铺展，形成铺展的水层，以达到防雾效果。 

申请号为200910040585.9的专利文献公开了一种紫外光固化防雾涂料组合物及其配制方法，即使用聚乙二醇与二异氰酸酯和端羟基丙烯酸酯制备水性聚氨酯丙烯酸酯，再复配以疏水性树脂和光引发剂与活性稀释剂，从而制备出可光固化的防雾涂料。 

申请号为200910088318.9的专利文献公开了一种防雾涂层及其专用防雾涂料组合物与防雾制品的制备方法。其以聚丙烯酸/甲基丙烯酸为主体亲水单体，辅以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯醇等单体进行水溶液聚合，然后加入交联剂或者偶联剂加热固化，从而制备具有防雾效果的涂层。 

发明内容

虽然AMPS已有作为防雾性能单体使用的先例，但是尚未有共聚法制备可光固化的含AMPS的聚丙烯酸酯。针对目前现有的技术问题，本发明使用DMF作为溶剂，使得其能够作为共聚单体溶于体系中，从而制得含AMPS的聚丙烯酸酯类防雾涂料树脂。 

本发明的技术方案如下：由含磺酸基的羟基丙烯酸酯共聚物(A1)与1分子内具有1个异氰酸酯基和1个或1个以上烯属不饱和基团的化合物(A2)反应而得一 种防雾型紫外光固化聚丙烯酸酯共聚物； 

所述含磺酸基的羟基丙烯酸酯共聚物(A1)是由2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、羟基丙烯酸酯和其他单体通过溶液自由基聚合制得丙烯酸酯共聚物；所述羟基丙烯酸酯单体包括丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种或几种；所述其他单体包括丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、苯乙烯中的一种或几种； 

所述1分子内具有1个异氰酸酯基和1个或1个以上烯属不饱和基团的化合物(A2)是由含活泼程度不同异氰酸酯基的多异氰酸酯与单羟基型丙烯酸酯类单体反应所得含不饱和基团单异氰酸酯；所述异氰酸酯包括异弗尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种；所用单羟基型丙烯酸酯类单体包括丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯中的一种或几种； 

防雾型紫外光固化聚丙烯酸酯共聚物是由1分子内具有1个异氰酸酯基和1个或1个以上烯属不饱和基团的化合物(A2)通过其所含异氰酸酯基与羟基反应接枝到含磺酸基的羟基丙烯酸酯共聚物(A1)上制得； 

一种防雾型紫外光固化聚丙烯酸酯共聚物的合成步骤包括以下几步： 

(1)含磺酸基的羟基丙烯酸酯共聚物(A1)的制备：将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、羟基丙烯酸酯、其他单体以及自由基聚合引发剂溶于聚合溶剂中，逐滴滴入预先升温至70～90℃装有聚合溶剂的反应容器中，反应6～8h至反应结束；所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种或几种；所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺；所述含磺酸基的羟基丙烯酸酯共聚物(A1)的2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸含量比例为1-30％； 

(2)1分子内具有1个异氰酸酯基和1个或1个以上烯属不饱和基团的化合物(A2)的制备：在搅拌状态下，将多异氰酸酯、阻聚剂的混合物加入反应容器中，升温至30～50℃，将羟基丙烯酸酯、催化剂和溶剂的混合物逐滴滴入反应容器中，控制滴加速度，在2～3h内滴完，反应3～5h，直至反应结束；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、辛酸亚锡中的一种或几种，用量为多异氰酸酯与单羟基丙烯酸酯质量和的0.01～0.05％；所述阻聚剂包括4-甲氧基酚、对苯二酚、间苯二酚中的一种或几种，用量为单羟基丙烯酸酯质量的0.1％～0.5％； 

(3)防雾型聚丙烯酸酯共聚物的制备：在搅拌状态下，将步骤(1)所得到的产 物升温至70℃，将步骤(2)所得到的产物逐滴滴入反应容器中，控制滴加速度，在1～2h内滴完，之后反应3～5h，直至反应结束。 

本发明的技术效果如下：