[发明专利]一种低黏度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子聚合技术领域，公开了一种低黏度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。该聚氨酯丙烯酸酯是由含羟基烯丙基醚单体和羟烷基丙烯酸酯单体的混合单体与异氰酸酯单体在65～75℃反应，再加入催化剂继续反应，结束后监测‑NCO基团至消失，停止加热制得；异氰酸酯单体的NCO与混合单体的总OH的摩尔比为1：(1～1.2)，羟烷基烯丙基醚单体的OH与羟烷基丙烯酸酯单体的OH摩尔比为1：(0.1～1)。本发明的聚氨酯丙烯酸酯具有氨基甲酸酯结构，在室温下树脂的流动性强，坚韧性佳，其具有较低的黏度，在体系不丧失聚氨酯特性的前提下，可减少活性稀释剂的用量或不加活性稀释剂，应用于UV涂料、UV油墨或UV无溶剂喷涂领域。

技术领域

本发明属于高分子聚合技术领域，更具体地，涉及一种低黏度聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

随着相关环保法律法规的出台，对环保的要求越来越严格。聚氨酯丙烯酸酯由于较强的氨基甲酸酯键，分子间作用力强，树脂黏度较高，施工困难，一般需要加入大量稀释剂降低体系黏度。由于加入的稀释剂一般为溶剂或者活性稀释剂，大量稀释剂的使用不仅会影响树脂性能，并且对环境影响非常不利。为了减少稀释剂的用量，降低聚氨酯丙烯酸酯树脂自身黏度是最佳解决途径。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种低黏度聚氨酯丙烯酸酯。

本发明的另一目的在于提供上述低黏度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种低黏度聚氨酯丙烯酸酯，所述聚氨酯丙烯酸酯是将异氰酸酯单体和阻聚剂投入到反应釜中，通入氮气，然后滴加羟烷基烯丙基醚单体和羟烷基丙烯酸酯单体的混合单体，在65～75℃反应，待滴加结束后加入催化剂继续反应，反应结束后取样采用傅立叶红外光谱仪监测-NCO基团，直至-NCO基团消失，停止加热制得；所述的异氰酸酯单体的NCO与混合单体的总OH的摩尔比为1：(1～1.2)，所述混合单体中羟烷基烯丙基醚单体的OH与羟烷基丙烯酸酯单体的OH摩尔比为1：(0.1～1)。

优选地，所述的异氰酸酯单体为非环脂肪族二异氰酸酯。

更为优选地，所述的非环脂肪族二异氰酸酯为三甲基六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种以上。

优选地，所述的羟烷基烯丙基醚单体为含有多羟基结构的羟烷基烯丙基醚单体。

更为优选地，所述含有多羟基结构的羟烷基烯丙基醚单体为三羟甲基丙烷单烯丙基醚、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚中的一种以上。

优选地，所述的羟烷基丙烯酸酯单体的碳原子数≥7。

更为优选地，所述的羟烷基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟丁酯、羟乙基己内酯丙烯酸酯、2-羟-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、聚乙二醇(350)甲基丙烯酸酯中的一种以上。

优选地，所述的阻聚剂为反应体系总质量的1～3‰，所述的催化剂为反应体系总质量的0.1～0.5‰，所述的阻聚剂为4-甲氧基酚、对苯二酚或对叔丁基邻苯二酚的一种以上，所述的催化剂为有机铋催化剂、有机锆催化剂或有机锌催化剂中的一种以上。

优选地，所述滴加的时间为3～5h；所述通入氮气的时间为20～30min；所述加入催化剂继续反应的时间为2～2.5h。

所述的低粘度聚氨酯丙烯酸酯在UV涂料、UV油墨或UV无溶剂喷涂领域中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用异氰酸酯单体与羟烷基烯丙基醚和羟烷基丙烯酸酯的混合单体反应，得到黏度低的聚氨酯丙烯酸酯，其具有氨基甲酸酯结构，在室温下聚氨酯丙烯酸酯的流动性强，坚韧性佳。