[发明专利]蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂及该树脂配制的甲油胶

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂及该树脂配制的甲油胶。本发明的树脂的制备方法为将定量活性稀释剂、异氰酸酯和蓖麻油反应一定时间后，得到异氰酸酯半封端中间体，然后加入丙烯酸羟基酯和抗氧剂继续反应一段时间，得到高生物基含量的蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂。本发明还提供了该树脂配制的甲油胶。本发明将蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂与光引发剂、颜料、润湿剂、流平剂和消泡剂混合均匀制得蓖麻油基光固化甲油胶。本发明制备的蓖麻油基光固化甲油胶储存稳定性良好，硬度适中，耐酸碱性良好，交联密度很好，拉伸强度较好。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂及该树脂配制的甲油胶。

背景技术

近年来，消费者对于指甲的修饰需求和环保要求日益提高，甲油胶是目前美甲行业最受消费者青睐的产品之一。甲油胶的主要成分包括基础树脂、光引发剂，以及各种助剂(如颜料和染料、流变改性剂、附着力促进剂、增韧剂、单体稀释剂、交联剂、溶剂)等，其中基础树脂的质量对甲油胶的好坏具有重要影响。

现有技术中，公开号为CN106866929A的专利申请公开了一种多官能度蓖麻油基光固化树脂及其制备方法和应用，反应原料为异氰酸酯、羟基丙烯酸酯，加入阻聚剂和催化剂，通氮气保护反应一定时间得到中间体异氰酸酯半封端预聚物；将蓖麻油加入制得的异氰酸酯半封端预聚物，得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂；将树脂与光引发剂、稀释剂混合，在紫外光辐射下，得到UV蓖麻油基树脂。该方法得到的UV蓖麻油基树脂含有较多末端双键，可快速光固化，且能改善固化膜吸水率和体积收缩，但是该方法在制备过程中需要加入重金属催化剂，反应需要回收有机溶剂，造成产品浪费和环境污染，得到的固化树脂的硬度指标不理想，限制了产品使用范围。

公开号为CN105601880A的专利申请公开了一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯及制备方法和应用，其制备方法主要是：(1)端巯基醇类化合物对蓖麻油的光引发巯基-烯点击反应，制备得到蓖麻油多元醇；(2)功能性二醇与过量的二异氰酸酯反应，制备得到端异氰酸酯预聚物；(3)羟基(甲基)丙烯酸酯单体对上述的端异氰酸酯预聚物进行部分封端，制备得到端异氰酸酯的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；(4)蓖麻油多元醇与端异氰酸酯的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯发生氨酯反应，制备得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。得到的树脂具有较好的柔韧性与附着力，固化树脂硬度和光泽度显著提高，但该制备方法的反应工艺较为繁琐，所用原料巯基醇成本昂贵、具有特殊气味，而且得到的树脂的生物基含量偏低，储存稳定性、耐酸碱性和凝胶率等指标不理想，限制了产品使用范围。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂，其结构式为：

其中，R₃为R₄为H时，R₅为H，n＝1或2，R₄为CH₃时，R₅为H或CH₃，n＝1，环A为

根据本发明的一个方面，提供了一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)以活性稀释剂、异氰酸酯和蓖麻油为原料反应直至异氰酸酯基团占投料量的质量分数达到反应开始前理论值的一半，得到异氰酸酯半封端中间体；

(2)将步骤(1)得到的异氰酸酯半封端中间体与丙烯酸羟基酯反应，加入抗氧剂，直至异氰酸酯基团含量低于0.5％，加入无水乙醇封端，得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂。

活性稀释剂优选选自甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)中的至少一种。

在一些实施方式中，蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂的制备具体步骤如下：