[发明专利]UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法，将75～85质量份羟基丙烯酸酯、5～10质量份第一类异氰酸酯、7～15质量份第二类异氰酸酯、0.02～0.07质量份催化剂、0.03～0.07质量份阻聚剂和0.03～0.07质量份抗氧剂混合在一起，并在65～75℃条件下搅拌反应，直至反应液中异氰酸离子的质量浓度＜0.05％，从而制得UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂。本发明不仅成本低廉、制备工艺简单、易大批量生产，而且具有良好的韧性和优异的耐磨性能，可广泛应用于有耐磨要求的手机外壳、包装品、组装品、装饰品等领域。

技术领域

本发明涉及UV(Ultravioletray，紫外光)固化聚氨酯丙烯酸酯树脂领域，尤其涉及一种UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

随着人们健康意识和环保意识的提高，人们对涂料的要求越来越高，这使得传统涂料的应用受到越来越多的限制，而现代涂料正向着高性能、高效能、高环保以及高装饰性等多功能为一体的方向发展。

UV光固化树脂是一种分子量相对较低的感光性树脂，具有可以进行光固化反应的基团(如各类不饱和双键)，可以在紫外光照射下完全固化。在光固化最终产品中，UV光固化树脂是主体材料，它的性能基本决定了光固化最终产品的主要性能，因此UV光固化树脂无疑是光固化产品设计的重要环节。

在UV光固化树脂中，聚氨酯丙烯酸酯树脂具有硬度高、光泽度好、韧性强的优点，因此聚氨酯丙烯酸酯树脂是应用最为广泛的UV光固化树脂。

随着5G时代的到来，人们对UV光固化树脂性能的要求越来越高，尤其是在耐磨方面，例如：5G手机的后盖就对耐磨要求非常高。虽然现在有一些UV光固化树脂可以满足耐磨要求，但需要使用硅氟类或一些特殊原料，成本较高，而且合成工艺较为复杂，因此这限制了这类UV光固化树脂的一些应用。此外，一些高官树脂只追求耐磨性能，韧性较差，应用也非常有限。因此急需开发一款UV固化低成本、高耐磨、高韧性的聚氨酯丙烯酸酯树脂。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法，不仅成本低廉、制备工艺简单、易大批量生产，而且具有良好的韧性和优异的耐磨性能，可广泛应用于有耐磨要求的手机外壳、包装品、组装品、装饰品等诸多领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，包括：将75～85质量份羟基丙烯酸酯、5～10质量份第一类异氰酸酯、7～15质量份第二类异氰酸酯、0.02～0.07质量份催化剂、0.03～0.07质量份阻聚剂和0.03～0.07质量份抗氧剂混合在一起，并在65～75℃条件下搅拌反应，直至反应液中异氰酸离子的质量浓度＜0.05％，从而制得UV固化高耐磨高韧性聚氨酯丙烯酸酯树脂；

其中，所述第一类异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；所述第二类异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、2.4-甲苯二异氰酸酯三聚体、(2,4,6-三氧代三嗪-1,3,5(2H,4H,6H)-三基)三(六亚甲基)异氰酸酯中的至少一种。

优选地，羟基丙烯酸酯、第一类异氰酸酯、第二类异氰酸酯、催化剂、阻聚剂和抗氧剂的含水量均低于500ppm。

优选地，所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三嗪类三聚催化剂、固胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N'-二乙基哌嗪中的至少一种。