[发明专利]光固聚酯丙烯酸氨基甲酸酯的合成方法

说明书

本发明属于光固聚酯丙烯酸氨基甲酸酯的合成方法。

1987年Wen-Yenchiang在应用高聚物科学杂志公开了题为“光固化不饱合低聚酯的制备和性质”，综1990年沈革新等人在涂料工业上公开了题为“光固化聚氨酯丙烯酸涂料的研究”，其合成方法首先用二元醇和二元不饱和酸合成聚酯齐聚物(A)，再用2,4-苯基二异氰酸酯与甲基丙烯酸羟基乙酯反应摩尔比为1∶1，得到2-异氰酸基-4-甲苯氨基甲酸丙烯酸乙基酯，其结构如下：将A加入B中得到不饱和聚酯甲基丙烯酸氨基甲酸酯，其分子结构为BAB。

该方法由于在合成过程中采用了间甲苯二异氰酸酯为原料，因此所合成的聚合物带有颜色，这样在配制染料时颜色的鲜艳程度受到影响，而且与稀释剂配成的溶液流动性和稳定性较差。

本发明的目的是采用二元醇、二元酸、丙烯酸、己二异氰酸酯、间甲苯基二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯为原料，制备聚酯齐聚物以丙三醇单乙酸酯和单丙酸酯为调节剂，调节聚酯的粘性得到聚酯的齐聚物(A′)然后加入己二异氰酸酯(B′)，生成光固化聚酯丙烯酸氨基甲酸酯，得到A′B′A′结构的光固化聚酯丙烯酸氨基甲酸酯。

本发明的反应机理为：                    OCN(CH₂)₆NCO+HOCH₂CH₂COCH=CH₂→

得到产物的结构为A′B′A′

本发明首先合成聚酯齐聚物，采用采用二元醇即乙二醇、一缩乙二醇或1,2-丙二醇，丙三醇单丙酸酯、己二酸和丙烯酸，其摩尔比为：二元醇∶丙三醇单丙酸酯∶己二酸∶丙烯酸=1∶0.1～0.2∶0.7～0.9∶0.2～0.4,

加入占原料总量为1.2％(重量比)的对甲苯磺酸催化剂，再加入苯溶剂，其用量和投料量重量比为1.0∶1.5，在氮气保护下，加热回流反应8～10小时，过滤苯溶液，蒸出苯减压蒸除残留挥发物，得到聚酯齐聚物，取聚酯齐聚物(摩尔比)1摩尔加入占总投料量0.1％(重量比)二月桂酸二丁基锡，然后加入0.5摩尔的1,6-己二异氰酸酯，在氮气保护下，温度70～75℃反应3～4小时，得到聚酯丙烯酸氨基甲酸酯树脂。

本发明合成的树脂常温下为粘稠状液体，酸价9，羟基含量2.5％，紫外光固化速度＜0.4s，挥发份1％，树脂在稀释剂中流平性好，油墨的光泽度44.3，贮存稳定性一年以上，抗水性好，综合性能优异。

本发明提供的实施例如下：

实施例1：

将乙二醇1摩尔，丙三醇单丙酸酯0.1摩尔，己二酸0.7摩尔、丙烯酸0.4摩尔，分别加入反应瓶中，再加入2.5g对甲苯磺酸催化剂和138.5g苯溶剂，在氮气保护下，加热回流，反应10小时，脱水率达98％。过滤苯溶液，蒸出苯，减压蒸除残余挥发物，得到聚酯齐聚物。取聚酯齐聚物1摩尔，加入占总投料量0.1％(重量比)二月桂酸二丁基锡催化剂，然后加入0.5摩尔的1,6-己二异氰酸酯，在氮气保护下，升温70℃反应4小时，得到聚酯丙烯酸氨基甲酸酯树脂。

实施例2：

将一缩二乙二醇1摩尔、丙三醇单丙酸酯0.2摩尔，己二酸0.9摩尔，丙烯酸0.2摩尔，分别加入反应瓶中，再加入3.4g对甲苯磺酸催化剂和187g苯溶剂，在氮气保护下，加热回流反应8小时，脱水率达98％以上，过滤苯溶液，蒸出苯，减压蒸除残余挥发物。得到聚酯剂聚物，取聚酯齐聚物1摩尔，加入占总投料量0.1％(重量比)的二月桂酸二丁基锡催化剂，然后慢慢加入0.5摩尔的1,6-己二异氟酸酯，在氮气保护下，温度控制在75℃，反应3小时，得到聚酯丙烯酸氨基甲酸酯树脂。

实施例3：

将乙二醇0.5摩尔，一缩二乙二醇0.5摩尔，丙三醇单丙酸酯0.14摩尔，己二酸0.83摩尔，丙烯酸0.3摩尔，分别加入反应瓶中，加入2.7g对甲苯磺酸催化剂，再加入150g苯溶剂，在氮气保护下，加热回流反应9小时，过滤苯溶液，蒸除苯，减压蒸除残余挥发物，得到聚酯齐聚物。聚1摩尔聚酯齐聚物，加入总投料量0.1％(重量比)的二月桂酸二丁基锡催化剂，然后慢慢加入0.5摩尔的1,6-己二异氰酸酯，在氮气保护下，温度70℃反应4小时，得到聚酯丙烯酸氨基甲酸酯树脂。