[发明专利]一种氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物的制备方法

摘要

一种氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物的制备方法，属于紫外光固化树脂领域。它采用一种含羟基的多元酸物质、另一种既含环氧基又含双键的物质、一种不含苯环的多异氰酸酯，和一定分子量的聚醚多元醇为原料，合成一种氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物。该预聚物具有超支化树脂的高反应活性和高硬度，又具有聚氨酯的高弹性，是一种性能优良的紫外光固化树脂。

主权项

一种氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物的制备方法，其特征在于步骤为：(1)含羟基的多元酸的制备或筛选：制备出一种含有羟基的多元酸均苯四甲酸单羟丙酯，记为多元酸A，这种多元酸是均苯四甲酸和缩水甘油在摩尔配比为1∶4的比例反应得到的产物；或从已经有工业化生产的产品中进行筛选，选择柠檬酸；(2)含单羟基及多双键的反应中间体的制备：在四颈烧瓶中加入既含环氧基又含双键的物质甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯，用量为50-70g，加入步骤(1)制备出的含羟基的多元酸A或柠檬酸，用量为20-32g，分批加入，第一次加料量控制在多元酸A或柠檬酸用量的20％；加入催化剂三乙胺、三苯基磷、N，N-二甲基苄胺中的一种或几种的混合物，加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量的0.3％-0.8％；加入阻聚剂对苯二酚、4-甲氧基酚中的一种，加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量的0.3％-0.5％；反应过程中通入N2，加入甲苯、二甲苯、环己烷，N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、正己烷中的一种或几种，加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的质量的20％-40％，在搅拌下反应，反应温度控制在80-90℃；每隔30min加入多元酸A或柠檬酸用量的20％，直到加完，保温90℃反应，测定反应体系的酸值达到3mgKOH/g时，停止反应，将所得产物记为中间体B，避光保存，留待下一步反应使用；(3)端异氰酸酯的氨酯链预聚物的制备：将聚醚多元醇一边加热，一边抽真空，温度为80℃，真空度为0.01MPa，去除里面含有的水分，抽真空除水的时间为4h；抽真空除水结束以后，加入分子筛，保持聚醚多元醇的无水状态，并密封，备用；利用聚醚多元醇与二异氰酸酯进行扩链反应：在四颈烧瓶中加入六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的一种，加入量为50-75g；在滴液漏斗中加入聚醚多元醇，选用一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、分子量为400-1000的聚醚多元醇中的一种或几种，加入量为20-100g；并在滴液漏斗中再加入辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、四甲基氯化铵中的一种或几种，加入量为聚醚多元醇质量的0.3％-0.9％，使之和聚醚多元醇混合；为了防止空气中的水分进入到反应体系中影响反应进行，在滴液漏斗的上口处接一个里面含有吸水剂的分段，里面含有氧化钙或变色硅胶；进行滴加，控制反应温度50-70℃，搅拌，滴加时间控制在1-2h，滴加完后测定体系中的异氰酸酯基的摩尔量为加入的六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔量的50％时，停止反应，记为产物C；(4)氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物的制备：将反应中间体B进行除水操作，操作步骤和聚醚多元醇的除水步骤相同，除完水后加入到四颈烧瓶中，加入量为60g；将产物C加入到滴液漏斗中，加入量为50-75g；在烧瓶中加入辛酸亚锡，二月桂酸二丁基锡、四甲基氯化铵中的一种或几种，加入量为反应中间体B的0.3％-0.9％；滴液漏斗的上部接有含有吸水剂的分段，慢慢的滴加到烧瓶中，反应温度为50-80℃，滴加时间控制在30-60min，滴加完成后测试体系中异氰酸酯基的质量浓度小于2％时停止反应，制得氨酯链杆型高耐候端基多烯键光固化预聚物。