[发明专利]具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法

权利要求书

1.一种具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤S1，合成侧链含有羟基和环氧基团的聚丙烯酸酯链段，作为主链；

步骤S2，合成一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段，作为侧链；

步骤S3，合成侧链聚氨酯丙烯酸酯改性主链聚丙烯酸酯树脂，将步骤S1得到的侧链有羟基和环氧基团的聚丙烯酸酯链段与步骤S2得到的一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段进行反应，其中-NCO基团与聚丙烯酸酯链段的侧链OH基团的摩尔比为0.4～1：1，得到侧链同时含多个丙烯酸酯双键和环氧基团的聚氨酯丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯树脂；

步骤S4，将步骤S3得到的聚氨酯丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯树脂搅拌均匀后，升温至50-90℃，滴加胺，反应2-5h后，冷却，再加入与胺基等摩尔的酸，再加入水，搅拌均匀即得阳离子紫外光固化水性树脂；

步骤S1合成侧链有羟基和环氧基团的聚丙烯酸酯链段包括如下步骤：在反应容器中加入溶剂和带双键的反应单体，两者所占的质量百分比分别为10～30%和70～95%；其中，所述带双键的反应单体包含丙烯酸羟基酯和丙烯酸缩水甘油酯类的单体；加入催化剂，搅拌加热至50～95℃，反应1～4h，得到侧链有羟基和环氧基团的聚丙烯酸酯链段；

带双键的反应单体中，所述丙烯酸羟基酯类的单体占带双键的反应单体总质量的百分比为5～40%；所述丙烯酸缩水甘油酯类的单体占带双键的反应单体总质量的百分比为5～40%；所述带双键的反应单体包括丙烯酸缩水甘油酯类的单体，丙烯酸羟基酯类的单体和其它类带双键的单体，所述其它类带双键的单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯中的中的至少一种；

步骤S2合成一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段包括如下步骤：在反应容器中加入二异氰酸酯，加热至50～90℃，在二异氰酸酯中加入二元醇和二丁基二月桂酸锡反应得到；所述二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇、丙二醇、新戊二醇、1，4－丁二醇、1，6－己二醇中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于：

所述丙烯酸羟基酯类的单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种；

所述丙烯酸缩水甘油酯类的单体包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；

所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚中的一种或者几种的混合物；

所述催化剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述侧链含有羟基和环氧基团的聚丙烯酸酯链段中，丙烯酸羟基酯的质量百分含量为15%~40%，丙烯酸缩水甘油酯的质量百分含量为15%~30%。

4.根据权利要求2所述的具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于：步骤S2合成一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段的步骤中，所述二元醇的加入量满足二异氰酸酯与二元醇的摩尔比为2：1；反应1-4h后，在反应体系中加入羟基丙烯酸酯和阻聚剂，所述羟基丙烯酸酯的加入量满足羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为0.5～0.55：1，将反应体系升温至70～105℃，反应2～4h，得到一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段。

5.根据权利要求4所述的具有协同水溶作用的阳离子紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的至少一种；

所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种。