[发明专利]单官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及有机树脂的制备方法，特别是涉及一种用于紫外光固化油墨和涂料的单官能度聚氨酯树脂的制备方法。

【背景技术】

近年来紫外光固化技术发展迅速，应用的行业和领域不断扩大。在紫外光固化油墨和涂料组份中，UV(紫外光)树脂和活性稀释剂占绝大部分，二者对最终固化膜的性能有决定性的影响。在某些对涂膜柔韧性要求高的应用场合，如PVC塑料上光油或印刷包装纸张上光油，现有的方法是用一些单官能度的活性稀释剂对固化膜的柔韧性进行调节。然而，传统的单官能度活性稀释剂具有挥发性大，气味大，易燃，毒性也相对较大等缺陷，而且残留在固化膜中的单体对成品的品质也有较大影响。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种所制备的树脂形成的固化膜柔韧性好，气味较少，长期存在不易霉变的单官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种单官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，该方法是在催化剂和阻聚剂存在条件下，将双官能度异氰酸酯、一元醇、羟基单丙烯酸酯按摩尔比1∶0.9～1.1∶1～1.3的比例混合，在60～80℃的温度反应30～180分钟，生成单官能度聚氨酯丙烯酸酯。该单官能度聚氨酯丙烯酸酯在40℃时的粘度为10000～100000CPS。

优选异氰酸酯、一元醇、羟基单丙烯酸酯的摩尔比为1∶1∶1.05。反应温度应保持在上述范围内，如温度过低，则反应缓慢。温度过高，易导致反应体系凝胶。

双官能度异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘-1，5-二异氰酸酯(NDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲二异氰酸酯(TMXDI)中的一种或几种，优选异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，其性能稳定，具有较好的耐磨性和柔韧性，且抗黄变性优异。

一元醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、十六醇、十八醇、苯甲醇、2-苯基乙醇、三苯甲醇、肉桂醇、环己醇、1，3-丙二醇单乙醚中的一种或几种，优选1，3-丙二醇单乙醚。

羟基单丙烯酸酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、二乙二醇单丙烯酸酯、二丙二醇单丙烯酸酯、1，3-丙二醇单丙烯酸酯、1，4-丁二醇单丙烯酸酯中的一种或几种，优选丙烯酸-β-羟乙酯。

催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二甲基锡、顺丁烯二酸二丁基锡、二氯化二甲基锡、环烷酸锌、辛酸锌、三亚乙基二胺中的一种或几种，优选二月桂酸二丁基锡；催化剂的含量为异氰酸酯和一元醇、羟基单丙烯酸酯总重量的0.01％～0.1％。

阻聚剂选自对苯二酚、对甲氧基苯酚、对羟基苯甲醚、邻甲基对苯二酚、对苯醌中的一种或几种，优选对羟基苯甲醚；阻聚剂的用量为异氰酸酯和一元醇、羟基单丙烯酸酯总重量的0.01％～0.05％。

由本发明的方法制备的单官能度聚氨酯丙烯酸酯双键密度低，平均每个分子中仅有一个可参与光固化反应的活性基团，因此在光固化反应中不会产生交联点，使反应体系交联密度下降，柔韧性提高。同时相对于单官能度活性稀释剂，粘度较高，气味低，在室温下不易挥发，即使在固化膜中有少量残余，亦不会导致不适的气味。同时，残留在固化膜中的树脂可用作增塑剂长期稳定存在。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

实施例1

将IPDI222.3克，二月桂酸二丁基锡0.19克投入反应瓶中，搅拌条件下加入无水乙醇46克，升温到60℃反应半小时后加入丙烯酸-β-羟乙酯121.9克，对甲氧基苯酚0.09克，然后升温到70℃，保持该温度反应2小时，得到单官能度聚氨酯丙烯酸酯A1。

实施例2

将TDI 174.1克，二月桂酸二丁基锡0.15克投入反应瓶中，搅拌条件下加入1，3-丙二醇单乙醚104.1克，升温到60℃反应1小时后加入1，3-丙二醇单丙烯酸酯154.3克，对甲氧基苯酚0.15克，然后升温到65℃，保持该温度反应2小时，得到单官能度聚氨酯丙烯酸酯A2。