[发明专利]一种膨胀单体改性光固化树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种膨胀单体改性光固化树脂，其特征在于主要组分包括：基体树脂、膨胀单体、活性稀释剂、阳离子光引发剂、自由基光引发剂、光敏助剂、纳米颗粒、颜料组成；按照质量份数计算，相对于基体树脂100份计算，活性稀释剂8-25份，膨胀单体2-20份，阳离子光引发剂0.8-12份，自由基光引发剂0.8-10份，光敏助剂0.1-2份，纳米颗粒25-70份，颜料0-1份；所述的阳离子光引发剂为咕吨酮基苯基碘鎓盐、芴酮基苯基碘鎓盐、异丙苯茂(II)六氟磷酸盐、二烷基苯甲酰硫盐、三芳基(1-芘)铋鎓盐、双(5-氟噻吩-2-基)碘鎓甲酸盐、S,S-二烷基-S-(二甲基羟苯基)硫盐和苯硫基苯基二苯基硫鎓盐中的一种或一种以上；所述的自由基光引发剂为（2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、四甲基米蚩酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮和1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮中的一种或一种以上；所述的光敏助剂为樟脑醌、萘、蒽、芘、苝、N-不饱和双键咔唑、二苯甲酮、联苯甲酰、3,5-二苯基二噻吩并[3,2-b:2,3-a]蒽、香豆素和姜黄素中的一种或一种以上；

所述的基体树脂包括丙烯酸树脂和环氧树脂的组合物；上述丙烯酸树脂为甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、羟戊基丙烯酸酯、羟己基丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物；上述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂中的一种或一种以上的组合物；

所述的纳米颗粒为采用硅烷偶联剂进行表面改性的纳米颗粒，按质量份数计算，硅烷偶联剂与改性的纳米颗粒的比例为1:3—1:10；所述的纳米颗粒为气相白炭黑、滑石粉、云母粉中的一种或一种以上，其中气相白炭黑，滑石粉，云母粉为1000目以上；所述的硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、5-己烯基三甲氧基硅烷、11-乙酰氧基十一烷基三乙氧基硅烷、10-烯基十一烷基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上的组合物；

上述纳米颗粒制备方法包括以下步骤：

⑴分别称取硅烷偶联剂和纳米颗粒；

⑵将纳米颗粒加入反应釜中，在搅拌状态下，边搅拌边加入硅烷偶联剂，匀速搅拌1-2小时，备用；

所述的膨胀单体由双羟基化合物或三羟基化合物与原碳酸酯在相应的溶剂中加热进行化学反应制备；羟基化合物与原碳酸酯的摩尔比为：2：1—3：1，溶剂的用量为羟基化合物质量的15-30倍；上述的双羟基化合物、三羟基化合物为：乙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、丙烷烯丙醚二元醇、烯丙基丙烷-1,3-二醇、苯基-2-羟甲基丙二醇、6,8-二羟基-1-壬烯和戊二醇氧杂环丁烷中的一种或一种以上的组合物；

上述的原碳酸酯为原碳酸四乙酯和原碳酸四丙酯；

上述的溶剂选自甲苯、二甲苯和二乙基乙醚；

上述的膨胀单体的制备方法如下：将双羟基化合物或三羟基化合物和原碳酸酯加入溶剂中，搅拌加热至100-120℃，同时进行回流分水；加入对甲苯磺酸，反应15-24h，降至室温；产物减压压缩，然后经柱色谱分离纯化得到膨胀单体；

所述的一种膨胀单体改性光固化树脂制备方法包括以下步骤：

⑴分别制备好膨胀单体和纳米颗粒，备用；

⑵称取基体树脂、膨胀单体、纳米颗粒加入到活性稀释剂中，搅拌均匀；

⑶称取阳离子光引发剂、自由基光引发剂、光敏助剂和颜料加入到上述混合物中，搅拌均匀，真空脱气，得膨胀单体改性光固化树脂。

2.根据权利要求1所述的膨胀单体改性光固化树脂，其特征在于活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二乙烯基醚、二丙二醇类二丙烯酸酯、甘油碳酸酯丙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、十二烷基乙烯基醚、十二烷基缩水甘油醚、有机硅改性聚硅氧烷、丁基缩水甘油醚和苄基缩水甘油醚692、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中一种或一种以上的组合物。