[发明专利]一种可UV固化高官能度树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可UV固化高官能度树脂及其制备方法，更具体的说是涉及一种可UV固化8官能度树脂及其制备方法。

背景技术

紫外光固化(UV)树脂是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。它是光固化产品（UV涂料、UV油墨、UV胶粘剂等）的主体组成，它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能。UV树脂具有（1）固化速度快，生产效率高；（2）能量利用率高，节约能源；（3）有机挥发分（VOC）少，环境友好等特点，发展较快。

目前，可UV固化树脂都存在双键的平均官能度偏低，一般的UV固化树脂平均官能度基本都在2-3之间，导致由其固化的固化物的耐水性、硬度较低，使其应用具有局限性。

发明内容

本发明目的之一为了解决上述的UV固化树脂平均官能度低、由其固化的固化物的硬度低等技术问题而提供一种可UV固化高官能度树脂，该可UV固化高官能度树脂具有8个双键，固化物具有高的铅笔硬度。

本发明目的之二是提供上述的一种可UV固化高官能度树脂的制备方法。

本发明的技术方案

一种可UV固化高官能度树脂，其结构式如下所示：

；

其中：R为环氧树脂E-51去掉两端环氧基剩余的部分，所述环氧树脂E-51的结构式如下所示：

n为2-5；

R1为4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯、2, 4-或2, 6-甲苯二异氰酸酯、1, 4-苯撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1, 6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯去掉两端异氰酸酯基后剩余的部分。

上述的可UV固化的高官能度树脂的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、环氧丙烯酸树脂的制备，制备所用原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：

环氧树脂E-51          30～60份

丙烯酸                 2.5～5份

阻聚剂                 0.02～1.0份

催化剂C               0.02～1.0份；

其中，所述阻聚剂为4-甲氧基酚、对苯二酚或4-甲氧基酚与对苯二酚组成的混合物；

所述催化剂C为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三苯基膦、三乙胺中的一种或两种以上组成的混合物；

将E-51环氧树脂、阻聚剂加入到容器中，搅拌升温至75℃时，0.5-1h内将丙烯酸和催化剂C加入其中，然后升温至80℃-90℃进行反应4-6h，即得到环氧丙烯酸酯；

其合成过程的反应式如下所示：

；

所述环氧丙烯酸树脂的制备过程具体步骤如下：

将E-51环氧树脂、阻聚剂加入到容器中，搅拌升温至75℃时，0.5-1h内将丙烯酸和催化剂C加入其中，然后升温至80℃-90℃进行反应4-6h，即得到环氧丙烯酸酯；

（2）、异氰酸酯-季戊四醇三丙烯酸酯加成物的制备，制备所用原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：

二异氰酸酯                100～111份

季戊四醇三丙烯酸酯        134～149份

催化剂B                  0.02～1.0份；

其中，所述催化剂B为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三苯基膦、三乙胺中的一种或两种以上组成的混合物；

所述的二异氰酸酯为4, 4￠-二苯基甲烷二异氰酸酯、2, 4-或2, 6-甲苯二异氰酸酯、1, 4-苯撑二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1, 6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4, 4￠-二环已基甲烷二异氰酸酯；

其制备过程即二异氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯在催化剂B的作用下进行反应，从而得到异氰酸酯-季戊四醇三丙烯酸酯加成物，其合成过程的反应式如下所示：

；

所述的异氰酸酯-季戊四醇三丙烯酸酯加成物的制备过程具体步骤如下：

将二异氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯进行混合，然后加入催化剂B，控制温度为82～85℃下反应2.5～3h，即得异氰酸酯-季戊四醇三丙烯酸酯加成物；

（3）、可UV固化高官能度树脂的制备