[发明专利]一种二三官能度混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法

说明书

本发明属于聚氨酯丙烯酸酯的技术领域，公开了一种二三官能度混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法。所述方法：在50‑70℃下，向装有二羟基单体、三羟基单体及催化剂的反应容器中加入二异氰酸酯，反应2～4h；然后在60～80℃，加入丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合物，继续反应2～4h，获得混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂。本发明的方法简单，一锅实现两种官能度聚氨酯丙烯酸酯的完美混合，发挥二者的协同作用。制备的混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂具有较低的粘度、优异的附着力及贮存稳定性，固化后具有优异的柔韧性、光泽、铅笔硬度及耐磨、耐水、耐酸、碱等性能。

技术领域

本发明属于聚氨酯丙烯酸酯的技术领域，涉及一种混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂，特别是涉及一种二/三官能度混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

近年来，由于传统的溶剂型涂料不满足环保的要求，其应用越来越受到限制。环保绿色的水性涂料、紫外光固化涂料(UVCC)的研发与生产，得到了快速发展。然而水性产品由于水的存在，涂膜固化慢，并且产品性能难与溶剂型涂料相媲美。UVCC固化速度快、100％固化、环保节能、涂层性能优，可用于塑料、纸张和木材等热敏性底材，逐渐成为人们争相追逐的涂料品种。

聚氨酯丙烯酸酯附着力强、耐磨、柔韧性好、耐化学腐蚀性好、涂膜光泽度高，是UVCC树脂中尤为重要的一类。目前市场上的产品多以双官能度产品为主，三官能度的聚氨酯丙烯酸酯树脂较少。

现有技术生产的聚氨酯丙烯酸酯树脂，二官和三官能度产品采用分开制备的方法，需要性能调配时再将两者按配比分别称量、混合，耗时、耗能；而且由于粘度较大需要加热后将两者混合，混合程度不高，很难均匀，很难发挥出二者性能的有效协同，也会由于粘度大造成材料的浪费，树脂粘度太高，还需要加入大量的活性稀释剂调节黏度。由于活性稀释剂都具有特殊的刺激性气味和较高的毒性，对局部环境有污染，对操作人员存在伤害，而且，活性稀释剂价格昂贵，使产品成本增加。

综上所述，现有生产聚氨酯丙烯酸酯树脂的方法，在需要性能调配时所存在的缺点，导致产品性能不能有效协同，混配产品贮存不稳定、粘度太大，需要掺入较多的活性单体，且耗时耗能、耗人工、成本增加。因此，本发明的制备方法，节省成本、时间、能耗的同时可充分提高树脂的综合性能，具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种能够紫外光固化的二/三官能度混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法。通过本发明方法制备的树脂反应时间短，粘度低、具有优异的附着力及贮存稳定性，固化后具有优异的柔韧性、光泽、铅笔硬度及耐水、耐酸、碱等性能。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种二/三官能度混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

在50-70℃下，向装有二羟基单体、三羟基单体及催化剂的反应容器中加入二异氰酸酯，反应2～4h；然后在60～80℃，加入丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合物，继续反应2～4h，获得混合型聚氨酯丙烯酸酯树脂。

所述二羟基单体的物质的量为N，三羟基单体的物质的量为M，N:M＝(1～2)：(1～6)，优选为2:1。

所述二异氰酸酯的物质的量为2N+3M。

二异氰酸酯与丙烯酸羟基酯的摩尔比为1：1。

所述催化剂为二丁基二月桂酸锡；催化剂的用量为反应物总质量的0.05-0.1％，反应物为二羟基单体、三羟基单体、丙烯酸羟基酯和二异氰酸酯。

阻聚剂为对苯二酚和/或对羟基苯甲醚，其用量为反应物质量的0.06-0.1％，反应物为二羟基单体、三羟基单体、丙烯酸羟基酯和二异氰酸酯。