[发明专利]用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，包括：在催化剂和阻聚剂存在的情况下，使二异氰酸酯与丙烯酸羟烷基酯在非质子溶剂中反应，从而制得平均含有一个异氰酸酯和一个丙烯酸双键的反应中间体；将所述反应中间体与官能团为5～64的端羟基超支化聚酯在非质子溶剂中反应，从而制得平均含有5～64个端丙烯酸双键的用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂。本发明不仅制备工艺简单、成本低廉，而且制备出的超支化聚氨酯丙烯酸树脂末端双键数量众多，光固化反应迅速。

技术领域

本发明涉及光固化树脂技术领域，尤其涉及一种用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法。

背景技术

随着经济的不断发展和人们环保意识的不断加强，绿色环保的技术越来越受到人们的关注。早在二十世纪六十年代，出现了一种对材料进行表面处理的新技术，这一技术与紫外线辐射有关，即紫外光辐射激发光引发剂分子，使其分裂产生具有引发活性的阳离子或者自由基，紧接着这些活性基团就能够引发液体体系中不饱和双键或含有环氧基团的化合物发生交联反应，进行固化。相较于以往的固化技术，紫外光固化技术具有污染轻、效率高、速度快、节约资源等相当独特的优点，因此它也被称作“21世纪绿色工业新技术”，这项技术在油墨、涂料、粘合剂、生物材料、电子封装材料、航空航天等产业的应用越来越广泛。

超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)是一种具有特殊结构的聚氨酯丙烯酸酯，具有黏度较低、活性很高以及溶解度较强等优点，可以改善以线性聚合物为主的体系存在的黏度偏高、活性不足以及部分低聚物溶解度较差的问题，越来越受到科研学者们的关注。

近年来，陆续出现了关于超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成制备方法，这其中包含了自己合成与市面上的端羟基超支化聚酯，再与二异氰酸酯/丙烯酸羟烷基酯半加成物进行反应，制备出超支化聚氨酯丙烯酸酯。Gao等首先合成了异佛尔酮二异氰酸酯-丙烯酸羟乙酯(IPDI-HEA)半加成物，再将其与端羟基超支化聚酯(十六官能度)进行反应制备出了超支化聚氨酯丙烯酸酯。林金娜等首先合成异佛尔酮二异氰酸酯-甲基丙烯酸羟乙酯(IPDI-HEMA)半加成物，再与瑞典公司的端羟基超支化聚酯产品进行反应，从而制备出了超支化聚氨酯丙烯酸酯。但现有超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法仍然存在制备步骤多、工艺复杂、成本高的缺点。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，不仅制备工艺简单、成本低廉，而且制备出的超支化聚氨酯丙烯酸树脂末端双键数量众多，光固化反应迅速。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在催化剂和阻聚剂存在的情况下，使二异氰酸酯与丙烯酸羟烷基酯在非质子溶剂中反应，从而制得平均含有一个异氰酸酯和一个丙烯酸双键的反应中间体；

步骤2、将所述反应中间体与官能团为5～64的端羟基超支化聚酯在非质子溶剂中反应，从而制得平均含有5～64个端丙烯酸双键的用于UV光固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂。

优选地，在步骤1中，反应温度为-15～70℃，反应时间为5分钟～48小时，所述二异氰酸酯与所述丙烯酸羟烷基酯的摩尔比为1:1。

优选地，在步骤2中，反应温度为0～80℃，反应时间为5分钟～72小时，所述端羟基超支化聚酯与所述反应中间体的摩尔比为1:64～1:5。

优选地，所述二异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯中的至少一种。

优选地，所述丙烯酸羟烷基酯采用丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯中的至少一种。