[发明专利]一种多官能度聚酯型紫外光固化树脂、组合物及其制备

说明书

本发明涉及一种多官能度聚酯型紫外光固化树脂、组合物及其制备，具体方法为：将单体、多元醇和辛酸亚锡加入带有搅拌装置的反应釜中，在氮气保护下反应制得一定分子量的聚酯多元醇；加入少量阻聚剂和丙烯酸酐或甲基丙烯酸酐，加热反应得到含有多个活性丙烯酸酯官能团的聚酯丙烯酸酯树脂；加入适量UV光引发剂和活性稀释剂，搅拌均匀，真空除气泡、封装，即得到星型聚酯丙烯酸酯树脂组合物。本发明的树脂以生物基丙交酯等为主体结构，将星形分子结构引入树脂中以降低粘度，其组合物作为光固化材料，除了具有固含量高、低气味、不含有机溶剂，可在紫外光辐射下快速固化的特点，还有较低的粘度，较好的涂层性能，是一种优质的绿色环保型树脂材料，可用于功能型涂料、胶黏剂等的研发和生产应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种多官能度聚酯型紫外光固化树脂、组合物及其制备。

背景技术

近年来，有关紫外光固化技术的研究和开展日益活跃，在涂料、胶黏剂、微电子、齿科修复和生物材料等领域应用广泛。在来源方面，基本上所有丙烯酸酯都是石油基材料。如今，在环境污染和原油短缺的压力下，越来越关注对生物基材料的开发和应用，实现由再生物质向高分子材料和复合材料的转化。

高粘度是紫外光固化树脂的普遍问题。传统紫外固化树脂配方中的活性稀释剂比例很高，活性稀释剂的主要功能是降低系统的粘度，但是低分子量的活性稀释剂会导致高含量挥发性有机化合物排放，对环境造成影响。此外，活性稀释剂添加过多会降低固化后薄膜的柔韧性和机械性能。因此，亟需寻找方法来降低树脂粘度，减少活性稀释剂的使用。

Cui等(Polymer Bulletin,2016,73,571-585)研究分析了分子链中引入了低分子量聚醚对树脂粘度的影响，发现低分子量聚醚的引入可以有效降低树脂粘度；Long等(Additive Manufacturing,2020,35)将胶体二氧化硅引入聚氨酯丙烯酸酯树脂基质中获得了一种聚合物-无机杂化材料，大大降低了体系的粘度。上述低分子量聚醚体系的UV树脂，虽然能有效降低树脂粘度，但受限于聚醚材料较低的内聚力，其固化材料的力学强度却普遍比较低。而无机胶体二氧化硅的引入，会降低树脂体系的相容性，同样会降低UV固化材料的力学性能。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种多官能度聚酯型紫外光固化树脂、组合物及其制备，该紫外光固化树脂以生物基乳酸等为主体结构，将星形分子结构引入树脂中以降低粘度，其组合物作为光固化材料，除了具有固含量高、低气味、不含有机溶剂，可在紫外光辐射下快速固化的特点，还有较低的粘度，较好的涂层性能，是一种优质的绿色环保型树脂材料，可用于功能型涂料、胶黏剂等的研发和生产应用。

本发明所述的树脂，采用无规共聚的方式在分子链中引入聚乳酸和聚己内酯，通过聚己内酯组分降低树脂的整体玻璃化转变温度，并通过星形支化结构降低分子链之间的缠绕进一步降低树脂粘度；同时，本发明所述树脂由于采用共聚结构，可以有效避免相容性问题；进一步地，本发明所述树脂主体结构为内聚力更高的聚酯，因此固化后的力学性能极佳。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种多官能度聚酯型紫外光固化树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯单体加入到反应釜中，再加入多元醇与辛酸亚锡，在惰性气体保护下反应，得到聚酯多元醇；

(2)往聚酯多元醇中加入阻聚剂并分散，随后加入丙烯酸酐或甲基丙烯酸酐，继续在惰性气体下反应，反应结束后除去残余小分子，即得到目的产物。

进一步的，步骤(1)中，所述的聚酯单体为L-丙交酯、D-丙交酯、D,L-丙交酯和ε-己内酯中的一种或多种；

所述的多元醇为季戊四醇和双季戊四醇中的一种或两种。

进一步的，步骤(1)中，聚酯单体、多元醇和辛酸亚锡的添加量以重量份计，具体配比关系如下：