[发明专利]多官能度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将二异氰酸酯与丙烯酸羟基酯进行加成反应，当体系中异氰酸酯基的含量为初始含量的50%~55%时结束反应，得到异氰酸酯基封端的半加成物；

将所述半加成物与二羟甲基丁酸进行加成反应，当体系中异氰酸酯基含量为所述半加成物中异氰酸酯基含量的40%~80%时结束反应；加入聚酯二元醇继续进行加成反应，当体系中异氰酸酯基含量为0时结束反应；加入含环氧基且可自由基聚合的化合物进行酯化反应，反应即得；

其中，所述二异氰酸酯、所述丙烯酸羟基酯、所述二羟甲基丁酸、所述聚酯二元醇与所述含环氧基且可自由基聚合的化合物的摩尔比为1:(1~1.5):(0.1~0.3):(0.4~0.8):(0.1~0.3)。

2.根据权利要求1所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，所述含环氧基且可自由基聚合的化合物选自丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚和烯丙基缩水甘油醚中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸羟基酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，所述聚酯二元醇选自分子量为400的聚酯二元醇、分子量为600的聚酯二元醇、分子量为1000的聚酯二元醇和分子量为2000的聚酯二元醇中一种或几种。

5.根据权利要求1~4任一项所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，所述加入含环氧基且可自由基聚合的化合物进行酯化反应的条件为：在催化剂的条件下，保持反应温度为80℃~110℃；所述的催化剂选自N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、DMP-30、三乙胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基磷、三苯基锑、四乙基溴化铵和乙酰丙酮铬中的一种或几种。

6.一种多官能度聚氨酯丙烯酸酯，其特征在于，采用如权利要求1~5任一项所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法制备而成。

7.如权利要求6所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯在制备紫外光固化材料中的应用。

8.一种紫外光固化材料，其特征在于，包含权利要求6所述的多官能度聚氨酯丙烯酸酯。

9.一种多官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在装有恒压滴液漏斗、冷凝管、温度计和电动搅拌器的1000mL四口烧瓶中，通氮气条件下加入222.3g异佛二酮二异氰酸酯，0.2g月桂酸丁基锡；将0.15g 2,6-二叔丁基对甲苯酚加入到258g季戊四醇三丙烯酸酯中，待完全溶解后，用恒压滴液漏斗滴加到四口烧瓶中，滴加速度先快后慢，滴加完毕后缓慢升温，保持反应温度为55℃，跟踪-NCO含量，当-NCO含量为初始含量50％时结束反应，得到异氰酸酯基封端的半加成物；

之后加入25.6g二羟甲基丁酸，在65℃下进行反应，监测体系中-NCO的含量，当-NCO含量为半加成物中-NCO含量的60％时，即初始含量的30％，结束反应；

之后加入240g Mw＝400的聚酯二元醇，在35℃下进行反应，监测体系中-NCO的含量，当-NCO含量为0时结束反应；

之后加入0.25gDMP-30和25g甲基丙烯酸缩水甘油醚，在105℃下进行反应，检测体系酸值变化，当酸值小于3mgKOH/g时结束反应，得到高交联密度多官能度聚氨酯丙烯酸酯。