[发明专利]香豆素封端的水性聚氨酯及制备方法、水性聚氨酯丙烯酸酯的固化膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种香豆素封端的水性聚氨酯，其中制备水性聚氨酯的原料包括以下重量份的组分：多异氰酸酯20～40份；低聚物多元醇40～65份；香豆素封端剂10～25份。本发明还公开了一种香豆素封端的水性聚氨酯的制备方法、水性聚氨酯丙烯酸酯的固化膜的制备方法。本发明所提供的香豆素封端的水性聚氨酯具有长期贮存的稳定性的优点，而且在制备过程中避免了有机溶剂的使用，也无需添加丙酮降低体系黏度，减少了VOC的排放。

技术领域

本发明涉及光固化材料技术领域，尤其是涉及一种香豆素封端的水性聚氨酯及制备方法、水性聚氨酯丙烯酸酯的固化膜的制备方法。

背景技术

随着聚氨酯行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了聚氨酯，聚氨酯材料用途非常广泛，可代替橡胶、塑料、尼龙等，用于各种建筑领域。聚氨酯胶黏剂中的溶剂型聚氨酯其有机溶剂易燃、易爆、易挥发、气味大，使用时造成空气污染，具有毒性。固化速度慢，生产效率低，不适合快速自动化生产。而水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。随着生态环境保护的呼声和压力与日俱增，人们的环保意识不断增强，一些发达国家相继制定了相关消防法规以及溶剂法规，限制溶剂型聚氨酯的使用，使得水性聚氨酯材料的开发成为研究热点。

有研究表明，香豆素类化合物具有很多方面的生理学和生物学活性，因此被广泛用于药学和工学等方面。通过大量的实验测定，香豆素类化合物具有分子内共轭的结构，可以产生电子转移，因此具有荧光性质。此外，香豆素衍生物具有的苯并吡喃环刚性结构能够增加聚氨酯的热稳定性能。光固化后的聚氨酯涂料由于采用了UV固化，在减少大气污染与节能方面均有较佳效果，符合目前环保节能安全材料的发展要求，因此也成为了目前聚氨酯涂料的发展方向。

但是，目前水性聚氨酯的结构中含有较多亲水基团，导致其防水、耐水性能较差。除此之外，由于荧光发色团普遍由大量的共轭双键苯环或杂环组成，含该结构的荧光聚氨酯材料耐候性较差，在容易在紫外光照条件下出现黄变、光泽下降等问题。目前，现有文献中很少有方案能同时改善荧光聚氨酯材料的稳定性。

发明内容

基于上述问题，本发明用荧光性香豆素对聚氨酯分子进行封端处理，将荧光性物质通过共价键引入到聚氨酯链中，制备了荧光型高固含量的水性聚氨酯，具有长期贮存的稳定性。此外由聚氨酯制成的固化膜热稳定性好、有较强的附着力，从而完成了本发明。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种香豆素封端的水性聚氨酯，其中制备所述水性聚氨酯的原料包括以下重量份的组分：

多异氰酸酯 20～40份；

低聚物多元醇 40～65份；

香豆素封端剂 10～25份。

另一方面，本发明提供了一种香豆素封端的水性聚氨酯的制备方法，其包括：

步骤1，加料，包括加入多异氰酸酯和低聚物多元醇混合物；

步骤2，加入香豆素封端剂。

另一方面，本发明提供了一种水性聚氨酯丙烯酸酯的固化膜的制备方法，其包括：

步骤1，将香豆素封端的水性聚氨酯、环氧丙烯酸酯和水交联剂混合，得到水性聚氨酯丙烯酸酯乳液；

步骤2，向水性聚氨酯丙烯酸酯乳液中加入光引发剂，得到中间产物；

步骤3，将中间产物涂在基材表面后，进行紫外光辐射固化得到固化膜。

本发明香豆素封端的水性聚氨酯及制备方法、制备水性聚氨酯丙烯酸酯的固化膜的方法所具有的有益效果包括：

(1)本发明通过用荧光性香豆素对聚氨酯分子进行封端处理，将荧光性物质通过共价键引入到聚氨酯链中，制备了荧光型高固含量的水性聚氨酯，具有长期贮存的稳定性的优点；