[发明专利]一种玻璃基材用耐酸碱紫外光固化胶膜树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶膜树脂技术领域，更具体地，涉及一种玻璃基材用耐酸碱紫外光固化胶膜树脂的制备方法。

背景技术

紫外光固化（UV curing）是指液态材料在紫外光照射下，光引发剂受激发产生自由基或阳离子，引发材料中活性基团（不饱和双键）之间发生化学反应，形成固化体型结构。UV固化因其固化速率快、不需要加热、污染少、费用低、可单组份使用、可自动化操作等优点，得以迅速发展并广泛应用。聚氨酯丙烯酸酯（polyurethane acrylate，PUA）是一种含不饱和双键的端丙烯酸酯低聚物，聚氨酯丙烯酸酯低聚物的末端或者侧链上含有丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，它是光固化树脂的主要部分，其结构决定了紫外光固化树脂的基本性能，例如耐老化、附着力、表面光泽度等。聚氨酯丙烯酸酯树脂综合了聚氨酯和聚丙烯酸酯的优良性能，它具有聚氨酯的高耐磨性、附着力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料。

PUA是由多异氰酸酯、长链二醇和丙烯酸羟基酯反应制得，所制备得到的PUA的主链的组成与结构对PUA性能影响最大，芳香族多异氰酸酯制得的PUA固化膜物理强度较高，而脂肪族多异氰酸酯制得的PUA具有更加优异的柔韧性能及光稳定性能。通过刚性的多异氰酸酯链段与柔软的聚醚链段的适当配合，可以制得性能各异的树脂，以满足不同的使用需求。

公开号为CN102070767A的中国专利公开了一种耐老化紫外光固化含氟丙烯酸聚氨酯树脂的制备方法，合成过程中加入的含氟多羟基丙烯酸酯使得合成树脂具有耐老化性能。同时，固化时间比传统的紫外光固化聚氨酯速度更快，利于喷涂施工；公开号为CN102911337A的中国专利公开了一种聚氨酯丙烯酸酯低聚物的合成方法，该低聚物由多元醇、二异氰酸酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟基酯和链状饱和脂肪醇反应制得，所合成的低聚物较为显著的特点是随着链状饱和脂肪醇链长度的增加，漆膜附着力越来越大；公开号为CN101353412的中国专利公开了一种单官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，即在催化剂和阻聚剂的条件下将双官能度异氰酸酯、一元醇、羟基单丙烯酸酯按一定的摩尔比混合，在60℃～80℃反应30～180min得出最终产物。树脂形成的固化膜柔韧性较好，气味少，长期存在不易发生霉变。

公开号为CN102391470A的中国专利公开了一种离子液体封端的聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，合成的离子液体封端的聚氨酯丙烯酸酯可以通过低能电子束固化，固化后的漆膜硬度高，耐磨性好；公开号为CN102850513A的中国专利公开了一种带单双键不饱和聚氨酯大分子单体及其制备方法，这种大分子单体能够大大地增强树脂对基材粘结强度；公开号为EP2436713A1的专利公开了一种含有超支化聚合物的双组份聚氨酯，树脂具有低粘度、储存时间长、光固化速度快以及优异的耐候性能；公开号为US20130041072的专利公开了一种水性聚氨酯分散体的制备，该分散体经过辐射固化后可用作木器漆，涂覆在塑料、皮革上漆膜有良好的耐溶剂性和机械稳定性，漆膜的表层还可实现分层固化，其中低粘度的性能使得它能够应用于喷涂行业中；Shuzhen Tan等人以含有高羟基值的环己酮—甲醛树脂、甲苯二异氰酸酯（TDI）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为原料制备了一种新型的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，该树脂的固化膜具有良好的耐溶剂性。

由此可见，现有技术中有很多关于聚氨酯丙烯酸酯不同性能的合成研究，但缺少对于耐酸碱这一性能的研究。

发明内容

本发明的首要目的是克服现有技术中关于聚氨酯丙烯酸酯耐酸碱性能研究的不足，提供一种聚氨酯丙烯酸酯。

本发明的第二个目的是提供一种耐酸碱紫外光固化胶膜。

本发明的第三个目的是提供一种耐酸碱紫外光固化胶膜的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种聚氨酯丙烯酸酯，其制备方法包括以下步骤：

S1. 在反应容器中，加入8～15质量份的二异氰酸酯，升温至50℃滴加0.5～1.5质量份的丙三醇；滴完升温至65～75℃，反应1～2小时；

S2. 降温至45～50℃滴加聚二元醇混合物，滴完升温至70～80℃，反应1～2小时；降温至45～50℃滴加0.4～0.9质量份的1,4-丁二醇，滴完升温至75～85℃，反应1～2小时；降温至45～50℃滴加2～6质量份的丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合物，滴完升温65～75℃反应1～2小时，最后加入无水乙醇，反应30分钟，冷却出料可得聚氨酯丙烯酸酯；