[发明专利]一种纸带耐磨树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于化工技术领域，公开了一种纸带耐磨树脂及其制备方法和应用，所述纸带耐磨树脂是将具有轴对称结构的四元醇或六元醇溶解于丙酮中，加入二异氰酸酯升温至60～65℃搅拌反应后，再加入与剩余异氰酸根等摩尔量的含有羟基的丙烯酸酯或含羟基的甲基丙烯酸酯继续反应制得；所述二异氰酸酯中的异氰酸根与四元醇或六元醇中的羟基的摩尔比为2：1。该树脂可单使用，也可作为添加剂加入到别的树脂中，经UV固化后具有极佳的纸带耐磨性能。

技术领域

本发明属于化工技术领域，更具体地，涉及一种纸带耐磨树脂及其制备方法和应用。

背景技术

纸带耐磨是3C领域UV涂层极为关键的一项性能指标，目前主要使用高官的聚氨酯丙烯酸酯树脂，但由于普通高官聚氨酯对称性较差，分子链之间易产生严重的缠结，固化交联时导致含有杂原子的链段暴露在漆膜表面，降低了漆膜的交联密度和滑爽性，纸带耐磨效果不够理想；超支化树脂虽然对称性较好，但超支化树脂分子量较大，内核氢键密度较低，较为柔软，位于外层的丙烯酸酯双键不能完全屏蔽内核，固化后得到的漆膜硬度较差，不能形成完整的类聚烯烃结构的界面，纸带耐磨效果相对较差。

加入无机凝胶或有机硅烷缩合物可显著提高纸带耐磨性能，但无机凝胶的加入往往会引起光泽降低、漆膜变脆、相容性变差等问题，只能在特定的配方中使用；有机硅烷缩合物在性能上相比无机凝胶具有明显优势，但其价格较为昂贵，且容易引起漆膜表面缩孔，使用时需要加入大量流平剂，仍难以获得大规模的应用。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明首要目的在于提供一种纸带耐磨树脂。该树脂为具有轴对称结构的高官聚氨酯丙烯酸酯树脂，位于外侧的双键基团完全包裹着内核，固化时形成类似聚烯烃的界面，具有高硬度和滑爽性，具有极佳的纸带耐磨效果；同时，由于是纯聚氨酯树脂，流平、光泽、附着力等均较好，可与其它树脂无限相容。

本发明的另一目的在于提供上述纸带耐磨树脂的制备方法，该方法可精确的合成出具有轴对称结构高官聚氨酯丙烯酸酯树脂。

本发明的再一目的在于提供上述纸带耐磨树脂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种纸带耐磨树脂，所述纸带耐磨树脂是将具有轴对称结构的四元醇或六元醇溶解于丙酮中，加入二异氰酸酯升温至60～65℃搅拌反应Ⅰ后，再加入与剩余异氰酸根等摩尔量的含有羟基的丙烯酸酯或含羟基的甲基丙烯酸酯继续反应Ⅱ制得。

优选地，所述的二异氰酸酯中的异氰酸根与四元醇或六元醇中的羟基的摩尔比为2：1。

优选地，所述的具有轴对称结构的四元醇是将二元醇溶解于丙酮中，加入二异氰酸酯，升温至60～65℃搅拌反应4～5h，降温至0℃，加入二乙醇胺搅拌反应1～1.5h制得。

优选地，所述的二元醇为分子量为200～500的聚丙二醇、分子量为200～500的聚乙二醇、分子量为400～600的聚己内酯二元醇、分子量为400～600的聚丁二醇己二酸酯二元醇、分子量为400～600的聚新戊二醇-己二酸酯二元醇、分子量为400～600的聚丁二醇丁二酸酯二元醇中的一种以上。

优选地，所述二元醇与二异氰酸酯的摩尔比为1：2，所述二乙醇胺与二异氰酸酯的摩尔比为2：1。

优选地，所述的具有轴对称结构的六元醇是将二乙醇胺溶解于丙酮中，加入含有三个异氰酸根的树脂，冰浴下搅拌反应1～1.5h制得。

优选地，所述含有三个异氰酸根的树脂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，六亚甲基二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加成物、甲苯二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加成物、异佛尔酮二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加成物中的一种以上。

优选地，所述二乙醇胺与含有三个异氰酸根的树脂的摩尔比为3：1。