[发明专利]一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：该树脂是通过在端羟基超支化聚氨酯上接枝柔性聚氨酯丙烯酸酯得到，其中端羟基超支化聚氨酯中的羟基与柔性聚氨酯丙烯酸酯中异氰酸酯基摩尔比1～1.5:1。

2.根据权利要求1所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述的端羟基超支化聚氨酯是由摩尔比1:1的二异氰酸酯单体和单氨基多羟基单体通过“一步法”缩聚合成而得。

3.根据权利要求2所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯中的一种以上。

4.根据权利要求2所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述单氨基多羟基单体为二甲醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、二羟基联苯胺和三羟甲基氨基甲烷中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述柔性聚氨酯丙烯酸酯是由二异氰酸酯单体和含柔性链段的二元醇反应，得到两端为异氰酸酯基的中间体R，然后将中间体R与丙烯酸羟烷基酯单体中的一种以上进行反应，得到柔性聚氨酯丙烯酸酯；其中二异氰酸酯单体、含柔性链段的二元醇和丙烯酸羟烷基酯单体的摩尔比为1:0.5:0.5～0.7。

6.根据权利要求5所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯中的一种以上；所述含柔性链段的二元醇为丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚四氢呋喃二醇和α,ω-二羟基聚硅氧烷中的一种以上。

7.根据权利要求6所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述聚乙二醇为PEG200、PEG400、PEG600或PEG1000；

所述α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度为750～3000cSt；

所述聚四氢呋喃二醇为PTMEG250、PTMEG650、PTMEG1000或PTMEG1400。

8.根据权利要求5所述的一种UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于：所述丙烯酸羟烷基酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和4-羟基丁基丙烯酸酯中一种以上。

9.根据权利要求1所述的UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)先将二异氰酸酯单体在-10～0℃下搅拌冷却30min，再将单氨基多羟基单体滴入，先在-10～0℃下反应1～3h，然后在40～60℃下反应，直到其NCO含量达到其理论值，加入二正丁胺封端，经过无水乙醚沉淀分离、真空干燥后就得到不同代数的端羟基超支化聚氨酯；

(2)将含柔性链段的二元醇滴入二异氰酸酯单体中，在40～70℃下反应，直到达到NCO理论值，得到两端为异氰酸酯基的反应中间体R；

(3)将丙烯酸羟烷基酯单体中的一种或两种，与二月桂酸二丁基锡一起滴入反应中间体R中，在10～35℃下反应，直到NCO达到其理论值，得到柔性聚氨酯丙烯酸酯；

(4)将步骤(3)所得柔性聚氨酯丙烯酸酯与步骤(1)所得端羟基超支化聚氨酯，在50～80℃下反应，直至NCO达到理论值，加入二正丁胺封端，经过无水乙醚沉淀、丙酮洗涤、真空干燥后即可得到UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂。

10.根据权利要求1所述的UV光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂在光固化涂料、柔性膜和光固化3D打印领域中的应用。