[发明专利]一种含无机紫外线吸收剂聚氨酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含无机紫外线吸收剂聚氨酯树脂，由A组分中羟基的含量和B组分中异氰酸酯基的含量物质的量比例为：羟基：异氰酸酯基＝0.95～1.5构成，其中A组分由低聚物二元醇、低聚物三元醇、低聚物四元醇、二异氰酸酯、扩链剂、溶剂、催化剂、改性的无机紫外线吸收剂构成，B组分由低聚物三元醇、低聚物四元醇、二异氰酸酯、溶剂构成，所述改性的无机紫外线吸收剂为自制含两个或两个以上的异氰酸酯基、氨基、巯基中的一种或几种，所述B组分单元结构中含两个或两个以上的活性异氰酸酯基。本发明制备的树脂具有良好的耐磨性(8000转/1000g磨损小于10毫克)；耐紫外线性能(经过60天QUV老化后，拉伸强度下降不大于3％、耐磨性7000转/1000g磨损小于10毫克)。

技术领域

本发明涉及树脂领域，具体涉及一种含无机紫外线吸收剂聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯透明材料和聚碳酸酯透明材料已经广泛的取代无机玻璃，成为透明件的主要材料之一，但是有机玻璃自身耐磨性、耐候性相对无机玻璃均较差。有机玻璃目前主要应用于飞机，高铁，汽车等领域，当飞机、高铁、汽车在高速运动的时候，环境的固体颗粒会对有机玻璃形成强力冲刷、磨损，而且有机玻璃长期暴露在自然环境中，光线的照射对有机材料同样有很大的损伤，为此制备一种超耐磨超耐候聚氨酯透明涂料可以有效的解决该类问题。

目前透明件采用耐磨透明涂层主要有丙烯酸类、聚硅氧烷类以及聚氨酯类。丙烯酸透明涂层耐磨性最差，很难满足对高速固体颗粒磨蚀的防护要求，聚硅氧烷类虽然具有优异的耐候性，但其在固体颗粒高速冲刷下容易被破坏，丧失防护能力，聚氨酯耐磨涂层虽然具有良好的耐固体颗粒冲刷的性能，但是其耐候性差，如果采用聚氨酯耐磨涂层对有机玻璃防护，需要通过频繁更换透明件，这对有机玻璃的应用带来了极大地限制。虽然目前有专利报道具有良好耐候性的耐磨的聚氨酯透明材料，但是因其采用的紫外线吸收剂为有机紫外线吸收剂，其寿命相对较短，耐候性不能完全满足有机玻璃透明件的使用周期，因此进一步延长有机玻璃透明件防护涂料的使用寿命具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的研究目的是制备一种含无机紫外线吸收剂聚氨酯树脂，采用这种树脂制备透明涂层，制备的透明涂层具有优异的耐固体颗粒磨蚀、耐候性等性能。

本发明的含无机紫外线吸收剂聚氨酯超耐磨超耐候树脂由A组分和B组分组成，所述A组分中羟基的含量和B组分中异氰酸酯基的含量物质的量比例为：羟基：异氰酸酯基＝0.95～1.5，所述A组分按质量百分计的下列组分：

所述B组分按质量百分计的下列组分：

其中改性的无机紫外线吸收剂为自制含两个或两个以上的异氰酸酯基、氨基、巯基中的一种或几种，所述B组分单元结构中含两个或两个以上的活性异氰酸酯基。

进一步，所述改性的无机紫外线吸收剂的组成和制备方法：

无机纳米紫外线吸收剂 5～60％

偶联剂 5～70％

溶剂 10～40％

所述无机纳米紫外线吸收剂为纳米二氧化钛粉体及其溶胶、纳米氧化锌粉体及其溶胶、纳米氧化铈的粉体及其溶胶中的一种或几种。偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。