[发明专利]一种丙烯酸聚氨酯涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种丙烯酸聚氨酯涂层在制作连接料或保护涂层中的应用；

所述连接料为光学扩散膜连接料；当这种丙烯酸聚氨酯涂层应用在制作光学扩散膜连接料时，制备丙烯酸聚氨酯涂层溶液的步骤需加入扩散微粒；扩散微粒的加入量为带羟基的丙烯酸树脂和带羟基的聚氨酯增塑剂总质量的3～30％；所述扩散微粒为不同种类的(甲基)丙烯酸酯聚合物的树脂微粒、聚氨酯微粒中的至少一种；

所述保护涂层为装璜装饰涂层；当这种丙烯酸聚氨酯涂层应用在制作装璜装饰涂层时，制备丙烯酸聚氨酯涂层溶液的步骤需加入珠光粉或银粉；所述珠光粉或银粉的加入量为带羟基的丙烯酸树脂和带羟基的聚氨酯增塑剂总质量的3～20％；

所述丙烯酸聚氨酯涂层由带羟基的丙烯酸树脂、带羟基的聚氨酯增塑剂和多异氰酸酯固化剂混合而成；

带羟基的丙烯酸树脂的羟值为(5～32.3)mgKOH/g，玻璃化温度≥50℃；

带羟基的聚氨酯增塑剂由聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应而成，反应物的官能团OH与NCO的摩尔比为(1.15～1.8)：1；

带羟基的丙烯酸树脂与带羟基的聚氨酯增塑剂的质量比为1：(0.03～0.3)；

带羟基的丙烯酸树脂和带羟基的聚氨酯增塑剂总的OH与多异氰酸酯固化剂的NCO其摩尔比为1：(0.8～2.0)；

所述带羟基的丙烯酸树脂由丙烯酸酯单体通过游离基聚合反应制得，丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、羟基丙烯酸酯中至少两种的混合物；

所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇中的至少一种；聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇、聚己二酸-乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸1,2丙二醇酯二醇、聚己二酸-马来酸酐-丁二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚已内酯多元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇中的至少一种；二异氰酸酯为MDI、HDI、NDI、PPDI、IPDI、XDI、TDI、PAPI、HTDI、HMDI、CHDI中的至少一种；

所述多异氰酸酯固化剂为官能度>2的TDI加成物、HDI三聚体、HDI缩二脲、HDI加成物、MDI预聚物、IPDI三聚体中的至少一种；

所述丙烯酸聚氨酯涂层的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备带羟基的丙烯酸树脂

1)在反应釜中加入部分引发剂和有机溶剂，升温至50～120℃；

2)滴加丙烯酸酯单体、引发剂和有机溶剂组成的混合液，控制滴加时间为1～3小时，滴加温度为60～120℃；

3)滴加完毕，在70～120℃反应3～5小时，加入分子量调节剂和有机溶剂组成的分子量调节剂溶液，继续反应1～2小时；

4)在0.5～1小时内滴加有机溶剂和剩下的引发剂，在80～120℃反应2～3小时，降温至60℃出料，制得带羟基的丙烯酸树脂；

步骤1)中的引发剂占总引发剂加入量的15wt％～25wt％；步骤2)中的引发剂占总引发剂加入量的55wt％～65wt％；步骤3)中，分子量调节剂为十二烷基硫醇、巯基乙醇中的至少一种；分子量调节剂的加入量为丙烯酸酯单体总质量的0.02～0.2％；步骤4)中的引发剂为总引发剂的余量；

(二)制备带羟基的聚氨酯增塑剂

在反应釜中，加入聚醚多元醇或聚酯多元醇和有机溶剂，混合搅拌后，再加入二异氰酸酯，在60～90℃反应4～12小时，制得端头带羟基的聚氨酯增塑剂；

(三)制备丙烯酸聚氨酯涂层溶液

先将带羟基的丙烯酸树脂、带羟基的聚氨酯增塑剂和有机溶剂混合，再加入多异氰酸酯固化剂混合，得到丙烯酸聚氨酯涂层溶液；

(四)制作丙烯酸聚氨酯涂层

将丙烯酸聚氨酯涂层溶液涂覆、固化后，得到丙烯酸聚氨酯涂层；

所述丙烯酸聚氨酯涂层的制备方法中，引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二叔丁基中的至少一种；引发剂的加入量为丙烯酸酯单体总质量的0.1～2％；

所述丙烯酸聚氨酯涂层的制备方法中，有机溶剂为酯类、醚酯类、酮类、烃类溶剂中的至少一种。