[发明专利]一种聚酯多元醇、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种聚酯多元醇、制备方法及应用。聚酯多元醇由以下质量份的组分通过缩聚反应制备而成：A)二元酸或其衍生物，100份；B)含双键的多元醇，50‑500份；C)不含双键的小分子二元醇，0‑200份。聚酯多元醇的制备方法，通过常规缩合反应进行制备。本发明还提供一种聚酯多元醇在制备光固化聚氨酯树脂中的应用。本发明的技术优势在于：聚酯多元醇具有较高的双键含量，不仅可以提高光固化聚氨酯树脂的各项性能，而且在制备树脂时可降低活性单体丙烯酸酯类的用量或免于向树脂体系中添加丙烯酸酯，从而降低丙烯酸酯对树脂性能的影响。

技术领域

本发明涉及一种聚酯多元醇，尤其涉及一种聚酯多元醇、制备方法及应用，属于聚氨酯材料技术领域。

背景技术

聚氨酯丙烯酸酯是一类重要的光固化交联性聚氨酯树脂，它是在聚氨酯的基础上，分子链末端通过丙烯酸酯化引入双键，使用过程中经光照，在光引发剂的作用下引发双键交联反应。其分子结构中主要包含氨基甲酸酯链段、多元醇的主链、丙烯酸酯羟烷基酯链段，固化特性由位于链段的丙烯酸酯决定。聚氨酯丙烯酸酯兼具丙烯酸和聚氨酯两种树脂的优点。

聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的可聚合双键一般位于分子链的端部，为了提高光固化聚氨酯丙烯酸酯双键含量，提高固化速率和交联密度，一般会添加一些多官能度的活性单体。如专利CN105199068A使用季戊四醇三丙烯酸酯作为多官能度活性单体，通过聚酯多元醇与异氰酸酯预聚反应和端异氰酸酯预聚物与多官能度活性单体聚合反应两步反应合成光固化聚氨酯树脂。但是，上述的聚氨酯丙烯酸酯存在一些问题。随着活性稀释单体用量的增加，体系的固化速率虽然提高，但是制品的柔韧性、耐低温性和机械性能变差，这不利于聚氨酯丙烯酸优点的发挥；另外，该方法需要经过预聚体合成和丙烯酸酯单体封端两步反应合成光固化树脂，合成步骤较长，增加了合成工艺控制难度。

鉴于聚氨酯丙烯酸酯存在以上不足，设计和开发用于光固化聚氨酯树脂领域的高双键含量的聚酯多元醇、缩短光固化聚氨酯树脂合成技术路线具有实际应用意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酯多元醇，该聚酯多元醇具有较高的双键含量，并且可进一步地使分子的主链和支链上均含有双键，从而在应用于制备光固化聚氨酯时具有固化速率快、样品固化收缩率低的特点；本发明的目的还在于提供一种聚酯多元醇的制备方法，该方法具有操作简单、适应性强的优点；本发明的另一个目的在于提供一种聚酯多元醇在制备光固化聚氨酯树脂中的应用，其在应用于制备聚氨酯树脂时，可免于向体系中添加丙烯酸酯活性单体，从而保持树脂优异的柔韧性、低温性及其它机械性能，并且通过一步法即可合成光固化聚氨酯树脂，使合成路线更便捷高效。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种聚酯多元醇，由以下质量份的组分通过缩聚反应制备而成：

A)二元酸或其衍生物，100份；

B)含双键的多元醇，50-500份，优选100-300份；

C)不含双键的小分子二元醇，0-200份，优选20-160份；

优选地，B组分和C组分的质量份之和为80-500份，且B组分的质量份占B和C总和的不低于20％；所述B组分和C组分的质量份之和进一步优选120-300份。

进一步地，所述B组分中多元醇为B1、B2的混合物或二者中的单独一种；所述B1为主链和支链均含双键的端羟基低聚物，所述B2为含双键的二元醇有机化合物；

优选地，B1组分的质量份占B1和B2总和的不低于5％。

进一步地，所述B1组分的结构通式如下：

其中，a、b、c表示三种结构的摩尔比例，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，且a+b+c＝1，优选a/(b+c)≥1，进一步优选a＝0.6-0.8，b+c＝0.2-0.4；