[发明专利]可光降解型异氰酸酯预聚物的制备

说明书

技术领域

本发明涉及感光高分子材料技术领域。

背景技术

2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1是一种具有优良的稳定性的光引发剂，其光解产物无取代苄基结构，耐黄变性优良，可以用于各种光固化清漆，也可以与其他光引发剂配合用于光固化有色体系。

异氰酸酯是一类含有一个或多个异氰酸酯基团的化合物。包括脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、不饱和异氰酸酯、卤代异氰酸酯、硫代异氰酸酯、含磷异氰酸酯、无机异氰酸酯及封闭异氰酸酯等。由于其含有高度不饱和的异氰酸酯基团，使其具有很高的化学活性，能与多种物质发生重要的化学反应，因而广泛应用于聚氨酯、聚氨酯脲和聚脲、高分子改性、有机合成试剂、农业、医学等领域。

本发明公示了一类含双异氰酸根的可光降解型的异氰酸酯预聚物其制备方法。选用端羟基的2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1光引发剂和多异氰酸酯如异氟尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯等制备预聚物。多异氰酸酯的量是光引发剂量得两倍，最终形成的预聚物分子仍含有两个异氰酸根，并且可光降解。(2)反应步骤少，制备周期短，操作简便，易于控制，而且副产物少，因而更适于工业生产。

发明内容

本发明提供了一种含双异氰酸根的可光降解型的异氰酸酯预聚物其制备方法，本发明从分子结构设计出发，通过分子设计在光引发剂2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1(2959)的两端羟基处各接上一个多异氰酸酯，形成一种可光降解型的异氰酸酯。制备原料中常用的多异氰酸酯可以为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等，此法制备成本低，副产物少，操作简单。

本发明公开的一种可光降解异氰酸酯预聚物具有如下结构：

本发明公开的一种可降解异氰酸酯低聚物的制备方法如下(以下均以摩尔份数表示)：

将1份2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1溶解到10mL的二氯甲烷中然后和2份多异氰酸酯一起加入到反应容器中，加入催化剂，混合均匀，升温至瓶内温度为40～60℃，继续搅拌3～5h，测定异氰酸根的含量，当其达到理论值时，结束反应，冷却至室温。30℃下旋转蒸发除去二氯甲烷。

上述步骤中所述的多异氰酸酯为

上述步骤中所述的催化剂为二丁基锡二月桂酸酯，用量为体系总质量的0.1～0.5wt％；

本发明所制备的可光降解型的异氰酸酯预聚物反应方程式可如下：

本发明的优点在于所制备的异氰酸酯预聚物具有光降解活性，此类感光型低聚物可用于制备具有感光活性的聚氨酯低聚物进行二次反应。

具体实施方式

以下实施例详细说明本发明，但不限制其范围。

实施例1

将0.01mol 2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1溶解到10mL的二氯甲烷中，加入0.02mol二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)一起加入到反应容器中，加入二丁基锡二月桂酸酯0.02g混合均匀，升温至瓶内温度为40℃，继续搅拌5h，测定异氰酸根的含量，当其达到理论值时，结束反应，冷却至室温。30℃下旋转蒸发除去二氯甲烷，制备获得具有感光活性的聚氨酯低聚物；

实施例2

将0.01mol 2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1溶解到10mL的二氯甲烷中，0.02mol六亚甲基二异氰酸酯(HDI)一起加入到反应容器中加入二丁基锡二月桂酸酯0.04g，混合均匀，升温至瓶内温度为60℃，继续搅拌5h，测定异氰酸根的含量，当其达到理论值时，结束反应，冷却至室温。30℃下旋转蒸发除去二氯甲烷，制备获得具有感光活性的异氰酸酯预聚物。

实施例3

将0.01mol 2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1溶解到10mL的二氯甲烷中，0.02mol异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)一起加入到反应容器中，混合均匀，升温至瓶内温度为50℃，继续搅拌4h，测定异氰酸根的含量，当其达到理论值时，结束反应，冷却至室温。30℃下旋转蒸发除去二氯甲烷，制备获得具有感光活性的异氰酸酯预聚物。

实施例4