一种超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107759757A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201711052498.6C08G18/75(2006.01)(22)申请日2017.10.30C09D175/14(2006.01)(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人吴芹孙浩斌黎汉生代义青史大昕矫庆泽赵芸冯彩虹(74)专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211代理人刘莹(51)Int.Cl.C08G18/32(2006.01)C08G18/34(2006.01)C08G18/42(2006.01)C08G18/66(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料(57)摘要本发明提供了一种超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料。本发明所述的制备方法，合成第n代超支化聚酯均引入之前1～n-1代超支化聚酯，起到改善产物空间立体结构和提高支化度的目的，采用高沸点极性强的溶剂高温溶解超支化聚酯解决了工业上因产物粘度大不易提纯的难题。充分发挥聚氨酯丙烯酸酯的优异性能，以二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯反应得到的改性剂对超支化聚酯进行改性得到粉末状超支化聚氨酯丙烯酸酯，并搭配适当重量比例的活性稀释剂与光引发剂最终得到零VOC释放紫外光固化涂料。本发明涂料具有3秒快速固化、低粘度、润湿性强、易成膜、柔韧性好、硬度大、附着力强、耐化学腐蚀的优异特性。CN107759757ACN107759757A权利要求书1/2页1.一种超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，1)将多元醇、多羟基羧酸和催化剂加入到反应器中，通氮气，在120-190℃下，常压搅拌反应2-4h，再减压至0.6-1.2kpa反应2-4h；向反应器中加入溶剂A溶解，降温至40～60℃后加入溶剂B稀释，采用溶剂C进行重结晶得到白色粘稠物质；反复采用溶剂B溶解，溶剂C重结晶多次，真空干燥得到产物G1。2)将多元醇、多羟基羧酸、产物G1和催化剂加入到反应器中，通氮气在120-190℃下，常压搅拌反应2-4h，再减压至0.6-1.2kpa反应2-4h；向反应器中加入溶剂A溶解，降温至40～60℃后加入溶剂B稀释，采用溶剂C进行重结晶得到白色粘稠物质；反复采用溶剂B溶解，溶剂C重结晶多次，真空干燥得到产物G2。3)将二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂及溶剂D加入到反应器中，向反应器中滴加羟基官能化丙烯酸酯，常压反应2-4h，控制温度为20-50℃，得到改性剂H；将产物G2、催化剂、溶剂D加入到反应器中，常压回流；待G2完全溶解后将上述改性剂H缓慢匀速滴加入反应器中常压反应3-7h，控制温度为50-70℃，得到透明澄清的溶液J；向上述溶液J中加入溶剂C进行重结晶得到白色粘稠物质；反复采用溶剂B溶解，溶剂C重结晶多次，真空干燥得到超支化聚氨酯丙烯酸酯；优选的，阻聚剂为对苯二酚。2.根据权利要求1所述的超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：步骤1)中，产物G1中多元醇与多羟基羧酸的物质的量之比为1:4～1:6；催化剂的质量百分含量为0.1～0.6％；步骤2)中，所述的产物G2中多元醇与多羟基羧酸的物质的量之比为1:12～1:16；产物G1的质量百分含量为2～5％；催化剂的质量百分含量为0.1～0.6％；步骤3)中，所述的改性剂H中二异氰酸酯与羟基官能化丙烯酸酯的物质的量之比为1:1.1～1:1.5；溶剂D的质量百分含量为30～50％；阻聚剂的质量百分含量为0.5～1％；催化剂的质量百分含量为0.1～0.6％；步骤3)中，得到的超支化聚氨酯丙烯酸酯中原料G2的羟基含量与改性剂H的异氰酸酯的物质的量之比为100:25～100:75；溶剂D的质量百分含量为30～50％；催化剂的质量百分含量为0.1～0.6％。3.根据权利要求1所述的超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)中，所述的多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或一种以上的混合物；所述的多羟基羧酸为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、酒石酸的一种或一种以上的混合物；步骤1)和步骤2)中，所述的溶剂A为二甲基甲酰胺、乙二醇、二甲基亚砜、乙酸丁酯中的一种或一种以上的混合物；溶剂B为丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、丙醇、甲基异丁酮、二氯甲烷、异丙醇、氯仿、甲基乙基酮中的一种或一种以上的混合物；溶剂C为异戊烷、正戊烷、石油醚、环己烷、正己烷中的一种或一种以上的混合物；步骤1)和步骤2)中，所述的催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸中的一种或一种以上的混合物；步骤3)中，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、钛酸正丁酯中的一种或一种以上的混合物；步骤3)中，所述的