[发明专利]一种LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物具有如下结构：

其中，A为环氧改性丙烯酸酯单体，B为含硅氧烷氨基二元醇，R₁为含有碳原子数大于等于8且小于等于18的碳链；R₂，R₃，R₄中至少一个为甲氧基或乙氧基，其它则为甲基；R₅为聚酯二元醇基结构；R₆为羟基丙烯酸酯基结构；R₇、R₈、R₉为三嵌段共聚物基结构；所述的三嵌段共聚物基结构的合成方法如下：将二异氰酸酯单体、阻聚剂、催化剂投入到反应釜中，通氮气保护，滴加经预热的双酚A环氧丙烯酸酯单体，温度控制在40～50℃下反应，2小时后，每隔半小时检测体系中的-NCO基团含量，直至-NCO含量为初始值的50％，停止加热、结束反应，即得到三嵌段共聚物基结构；其中，二异氰酸酯单体、阻聚剂、催化剂和双酚A环氧丙烯酸酯单体组成反应体系Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述A的合成方法如下：将长碳链烷基缩水甘油醚通氮气保护，滴加含有阻聚剂和催化剂的丙烯酸溶液，温度控制在100～110℃反应，直至酸值降到8mgKOH/g以下停止反应，即获得产物A；其中，长碳链烷基缩水甘油醚、阻聚剂、催化剂和丙烯酸溶液组成反应体系Ⅰ。

3.根据权利要求2所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述的长碳链烷基缩水甘油醚为辛基烷基缩水甘油醚、癸基烷基缩水甘油醚、碳十二烷基缩水甘油醚、碳十四烷基缩水甘油醚或腰果酚基烷基缩水甘油醚中的一种以上；

所述的催化剂为N-N二甲基苯胺、N-N二甲基苄胺、三苯基膦或三乙胺中的一种以上；

所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚或对苯二酚的一种以上；

所述的长碳链单缩水甘油醚与丙烯酸的摩尔比为1：(1～1.05)；

所述的阻聚剂的含量为反应体系Ⅰ总质量的4～8‰，所述催化剂的含量为反应体系Ⅰ总质量的0.5～2％。

4.根据权利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述B的合成方法如下：将二乙醇胺通氮气保护，于25℃下将异氰酸酯基丙基硅烷滴加至二乙醇胺中，控制温度在25～50℃下反应，2小时后，每隔半小时监测产物的-NCO基团特征吸收峰，直至特征峰消失，结束反应，采用正己烷提纯，即得到产物B。

5.根据权利要求4所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述的异氰酸酯基丙基硅烷为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、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷或3-异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种以上；所述的二乙醇胺和异氰酸酯基丙基硅烷的摩尔比为(1.05～1.1)：1。

6.根据权利要求1所述的LED光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述的二异氰酸酯单体为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯基中的一种以上；

所述的二异氰酸酯单体中的-NCO基团与双酚A环氧丙烯酸酯单体中的-OH基团的摩尔比为-NCO:-OH＝(2～2.05)：1；

所述阻聚剂为对羟基苯甲醚和/或对苯二酚；

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡；

所述的阻聚剂的含量为反应体系Ⅱ总质量的0.5～1％，所述的催化剂的含量为反应体系Ⅱ总质量的0.4～2‰。