[发明专利]乙烯基酯树脂及其制备方法、乙烯基酯树脂改性蓖麻油基聚氨酯树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种乙烯基酯树脂及其制备方法、光固化乙烯基酯树脂改性蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用。本发明将环氧树脂、二元羧酸或二元羧酸酐进行增链后，再与不饱和一元酸反应一定时间，然后加入稀释剂稀释后得到乙烯基酯树脂；将二异氰酸酯和蓖麻油反应一定时间后，加入丙烯酸羟烷酯进行封端，得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂；将得到的乙烯基酯树脂与蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂混合，得到光固化乙烯基酯树脂改性蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂。本发明可以有效地提高光固化膜的玻璃化转变温度与拉伸强度性能，光固化膜的力学性能与玻璃化转变温度可以规律性调整，储存稳定性良好，交联密度高。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种乙烯基酯树脂及其制备方法、光固化乙烯基酯树脂改性蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用。

背景技术

表面涂料工艺在我们生活中无处不在，该行业一直希望开发出一种低污染、快速固化、能量利用率高的成膜方法。紫外光固化技术是一门20世纪开始出现的涂料工艺技术，一般将制备好的液化膜预聚物放置在一定波长的紫外光下进行照射，使其内部的活性预聚物和光引发剂发生反应，涂料内的物质相互之间进行交联，最终达到快速固化成膜的效果。

现有技术中，公开号为CN 111925504 A的专利申请公开了一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸树脂及其制备方法，其将定量活性稀释剂、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。从结构上看其双键位于分子链的端位，固化活性高，加上其具有较长的生物基碳链，因此其断裂伸长率较高，但是，其树脂光固化得到的薄膜的力学性能如拉伸强度较差，限制了其应用范围。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种乙烯基酯树脂，其结构式为：

其中，R为R₁为R₂为

根据本发明的第二个方面，提供了上述乙烯基酯树脂的制备方法，先将环氧树脂在催化剂与阻聚剂作用下与二元羧酸或二元羧酸酐反应制得增链环氧树脂，再用不饱和一元酸进行封端，得到乙烯基酯树脂。本发明的乙烯基酯树脂的反应路线如图1所示。

在一些实施方式中，其制备方法为：将环氧树脂在催化剂与阻聚剂作用下与二元羧酸或二元羧酸酐在85-95℃下反应0.5-1.5小时，接着加入不饱和一元酸，然后升温至105-115℃保温2-3小时，直至酸值小于30mgKOH/g，然后冷却至80℃以下，加入苯乙烯稀释，搅拌混合均匀，得到乙烯基酯树脂。

在一些实施方式中，环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、四溴双酚A型环氧树脂中的任意一种；催化剂为苄基三乙基氯化铵、三乙胺、三苯基膦中的一种或一种以上任意比例的混合物；阻聚剂为对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、邻苯二酚中的一种或一种以上任意比例的混合物；二元羧酸为反丁烯二酸或顺丁烯二酸；二元羧酸酐为马来酸酐或苯酐；不饱和一元酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、苯基丙烯酸中的一种或一种以上任意比例的混合物。

在一些实施方式中，环氧树脂、二元羧酸或二元羧酸酐、不饱和一元酸的摩尔比为1：0.2-0.6：0.8-1.6，优选为1：0.3-0.35：1.3-1.4；催化剂的用量为环氧树脂、二元羧酸或二元羧酸酐和不饱和一元酸总质量的0.4-2.0wt％，优选为0.4-1.0wt％；阻聚剂的用量为环氧树脂、二元羧酸或二元羧酸酐和不饱和一元酸总质量的0.015-0.05wt％，优选为0.015-0.025wt％。

根据本发明的第三个方面，提供了一种光固化乙烯基酯树脂改性蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯树脂，其由以下重量份的原料制成：上述的乙烯基酯树脂50-90份、蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯10-50份、光引发剂0.6-7份。