[发明专利]一种硫醇改性聚氨酯光固化预聚物和其制备方法及由其制备的光固化弹性涂料

说明书

本发明公开了一种硫醇改性聚氨酯光固化预聚物和其制备方法及由其制备的光固化弹性涂料，具有如下结构式：其中：R₁为：；R₂，R₃，R₅相同或不同，彼此独立的表示为H或CH₃；R₄为：n₁=1‑3；n₂，n₃=1‑4；m=1‑6。本发明通过硫醇对聚氨酯丙烯酸酯进行改性，得到硫醇改性聚氨酯丙烯酸酯预聚体具有高光固化速度、弹性好、耐磨性能好、耐候性好等优点；本发明工艺以各种官能度的硫醇先与含羟基丙烯酸酯反应，消除巯基，再与异氰酸酯反应然后以含羟基丙烯酸酯封端，工艺简单，其成品中无巯基残留，成品不易凝胶。

技术领域

本发明属于光固化材料技术领域，具体涉及一种硫醇改性聚氨酯光固化预聚物和其制备方法及由其制备的光固化弹性涂料。

背景技术

UV固化系统最主要的组分之一就是光固化预聚体，现有的光固化预聚体一般有聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等。由于聚氨酯丙烯酸酯预聚物组成、结构、性能可调幅度大，固化产物性能优良，已是光固化预聚物中主要的一类，但其固化速度越快越硬脆，其在弹性手感涂料中应用一般需要加入很多弹性粉等填料才能实现，而且预聚体要比较柔软。过多的弹性粉等填料的加入会导致其固化速度较慢，交联密度较低，表干较差，耐划性能也较差，而且涂层随着时间增加容易返粘，表面变的粘手，不能使用。

直接在光固化涂料配方中加入硫醇可以提高固化速度、弹性、交联密度等。但硫醇中裸露的巯基非常容易和双键发生迈克加成反应，造成成品在保持的过程中粘度变大、凝胶、报废等。特别是在运输过程中，一般夏天集装车厢的温度可达到80度，含有硫醇的UV成品非常容易凝胶。

发明内容

为解决上述现有技术问题的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种高光固化速度、弹性、耐磨、耐候性好的硫醇改性聚氨酯光固化预聚物。

本发明的另一目的在于提供上述硫醇改性聚氨酯光固化预聚物的制备方法，该方法工艺简单，无巯基残留。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种硫醇改性聚氨酯光固化预聚物，具有如下结构式：

其中：R₁为：

；

R₂，R₃ ，R₅相同或不同，彼此独立的表示为H或CH₃；

R₄为：

；

n₁=1-3；

n₂，n₃=1-4；

m=1-6。

本发明上述的硫醇改性聚氨酯光固化预聚物的制备方法，可采用如下两种方法中的任意一种制备：

方法一：包括如下步骤：

（1）硫醇改性多元醇的制备：按重量份计，将16～35份硫醇、0.1～0.5份阻聚剂和0.1～0.5份催化剂1加到反应容器中，加热到30～120℃，滴加加入15～30份含羟基丙烯酸酯，通冷却水，反应温度控制在30～120℃，滴加完毕，30～120℃保温1小时，整个反应时间为3～8个小时，出料得到硫醇改性多元醇；反应式如下：