[发明专利]一种含双型光引发基团改性的第3代树枝状自引发UV树脂

说明书

本发明涉及一种含双型光引发基团改性的第3代树枝状自引发UV树脂及其制备方法，所述含双型光引发基团UV树脂以新戊二醇为核，树枝状三维结构为壳，含多个官能活性基团、多个双型光引发基团和多个支链团状烷烃基团；本发明的UV树脂具有树枝状超支化球结构，高固低粘性、颜料承载性和贮存稳定性；自引发效率更高、固化速度更快、交联密度更强，克服了单一光引光剂所带来的不足；本发明制得的含双型光引发基团树枝状UV树脂，具有优异的附着力、耐水性、耐老化性、耐化品性和耐污染性，同时还具有高光泽、高耐磨、高丰满度，抗冲击性强和良好的柔韧性，可用于UV彩色地坪涂料、UV木器涂料、UV合金涂料、UV电路板油墨、UV塑胶涂料。

技术领域

本发明涉及一种改性自引发UV树脂，尤其涉及到一种含双型光引发基团改性的第3代树枝状自引发UV树脂及其制备方法，属于合成树脂技术领域。

背景技术

近几年，环保型涂料包括高固体分及无溶剂涂料、水性涂料、粉末涂料和光固化涂料取得快速发展。光固化技术具有快速固化、生产效率高、室温操作、低能耗、低VOC、环保、优质、经济、适用于多种基材等优点，已广泛应用于印刷、包装、广告、建材、装潢、电子、通信、计算机、家店、汽车、航空、航天、仪器仪表、体育、卫生等诸多行业。

树枝状聚合物的直径范围从G0代到G10代分别为10nm～130nm，与普通高分子聚合物不同，树枝状聚合物具有低粘度、高溶解性、可混合性以及高反应性等特点。同时其体积和形态可在合成过程中加以专一性的控制。一个树枝状聚合物大分子往往包含数千树枝化基元，根据不同的代数，树枝状聚合物拥有不同的粗细度。可应用：结构控制、外刺激应答、单分子化学、纳米粒子合成的模板、催化、光电器件、生物工程。

树枝状超支化聚合物作为一种具有树枝状高度支化的聚合物，具有独特的结构，如其独特的分子内部的纳米微孔可以螯合离子，吸附小分子，或者作为小分子反应的催化活性点；低熔融态粘度难以结晶，无缠绕，因而溶解性能大大提高；与相同分子质量的线性分子相比，低的粘度和众多可以改性的端基等特点，这种独特的结构与特点在应用领域有着密切的关系。

目前UV体系主要由低聚物UV树脂、活性稀释剂、光引发剂组成，而使用的引发剂大多为有机小分子，耐黄变、耐迁移性差，其本身具有一定的毒性，会产生一些有害的光分解产物(如苯甲醛)，对环境和人体健康都会产生不良影响，制约了紫外光固化技术在油墨、食品包装等领域的应用，因此具有自引发功能的紫外光固化低聚物越来越受重视。因此，使用具有自引发功能的低聚物的UV涂料、油墨、粘合剂的配方中，可以不添加光引发剂，从而避免了添加光引发剂所造成的气味、黄变、环保，难以混入、析出、迁移以及价格昂贵等问题。

当前市面上具有光引发功能的低聚物产品是美国亚什兰公司开发的Drewrad系列产品，第一类是通过多官能团丙烯酸酯与β酮酯(如乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-乙酰乙酸乙酯)发生麦克尔加成反应，β酮酯中活性亚甲基上碳与丙烯酸酯碳碳双键端基碳形成新的共价键，β酮酯中羰基与一个完全被取代的碳原子相连，该键对紫外光具有不稳定性，吸收紫外光之后，很容易断键，生成乙酰基自由基和另外一个大分子自由基，具有自引发功能。第二类是利用含有羟基的小分子光引发剂(安息香、1173、184、2959)与带异氰酸基的低聚物反应，将光引发剂接入低聚物，合成含有光引发基的低聚物。

美国Bomar公司开发的具有光引发功能的低聚物产品，是将大分子光引发剂接入到低聚物分子中。2006年美国食品和药物管理局(FDA)就批准用大分子光引发剂生产的UV涂料和油墨可以用于食品和药品包装印刷中，扩展了UV油墨和涂料的应用领域。

中国专利CN107602851A公开了一种水性自引发可见光不饱和聚酯酰胺脲树脂及其制备方法，是将二元酸、二元醇和尿素混合，在氮气保护下160℃～210℃加热反应200～600min后，蒸馏去除水分，加入季戊四醇三烯丙基醚，160℃～210℃加热反应60～120min，再加入肉桂酸，160℃～210℃加热反应60～120min，冷却，即得；本发明的不饱和聚酯酰胺脲树脂不仅具有自引发性，还具有水溶性和可见光固化，应用于制备水性自引发可见光固化涂料。