[发明专利]一种紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征是按质量计，由聚氨酯丙烯酸酯50～80wt％与活性稀释剂20～50wt％组成，其中聚氨酯丙烯酸酯组成如下：二异氰酸酯32～50wt％，羟基丙烯酸酯19～29wt％，聚酯多元醇22～49wt％，催化剂0.05～0.3wt％，阻聚剂0.02～0.05wt％。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于所述的活性稀释剂选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种，或者多种。

3.一种紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于采用三步法制备权利要求1至2中任一所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂，该方法包括以下步骤：

第一步，将二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂与羟基丙烯酸酯混合，于45～65℃搅拌反应2～5h，用二正丁胺法滴定异氰酸酯基团含量，当-NCO基团含量达到理论终点时，得到第一步中间产物，其中所述二异氰酸酯中异氰酸酯基团与羟基丙烯酸酯中羟基的官能团摩尔比为2:(0.8～1.2)；

第二步，在所述的第一步中间产物中加入聚酯多元醇，于65～85℃搅拌反应1～4h，当-NCO基团含量达到理论终点时，得到高强度聚氨酯丙烯酸酯，其中所述的第一步中间产物中异氰酸酯基团与多元醇羟基的官能团摩尔比为(1.2～0.8):1；

第三步，将所述的高强度聚氨酯丙烯酸酯与活性稀释剂混合，得到紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂，其中所述高强度聚氨酯丙烯酸酯与活性稀释剂的质量比为(1～4):1。

4.根据权利要求3所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于所述的催化剂采用二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的一种；其中所述催化剂添加量为体系总质量的0.05～0.3wt％。

5.根据权利要求3所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于所述的阻聚剂采用4-羟基哌啶醇氧自由基、甲基氢醌、对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对甲酚中的一种；其中所述阻聚剂添加量为体系总质量的0.02～0.05wt％。

6.根据权利要求3所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于所述二异氰酸酯采用2,4-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种，或两种混合物。

7.根据权利要求3所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于所述的羟基丙烯酸酯采用甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯中的一种，或多种混合物。

8.根据权利要求3所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于所述聚酯多元醇采用苯酐聚酯多元醇、对苯聚酯多元醇及其改性的芳香族聚酯多元醇中的一种，或多种混合物；其具有不同官能度和不同分子量，官能度为2、3或4，分子量Mn＝400、600、800或1000。

9.根据权利要求1所述的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的，其特征在于，其固化方式采用紫外光固化或热固化或氧化-还原引发固化，区别在于所加的引发剂是光引发剂或是热引发剂或是氧化-还原引发体系；所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或两种；其中所述光引发剂添加量按质量分数计，为高强度聚氨酯丙烯酸酯树脂的1％～5％。

10.权利要求2至9中任一所述方法制备的紫外光固化高强度聚氨酯丙烯酸酯，在复合材料树脂基体、涂料、粘接剂和结构胶中应用。