[发明专利]一种基于有机多元酸的光固化树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于有机多元酸的光固化树脂及其制备方法与应用。所述基于有机多元酸的光固化树脂具有如式(I)和/或式(II)所示的结构：其中，R包括取代或未取代的脂肪链或芳香环，其中的取代基团包含一个以上的羟基。所述制备方法包括：对包含二元酸和/或三元酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯及环氧开环催化剂的均匀混合反应体系进行加热发生开环反应，得到结构如式(I)和/或式(II)所示的光固化树脂。本发明的制备流程简单，操作方法简便，可控制性好，易于实施，适用于大规模工业化生产，其与UV光引发剂或可见光引发剂制备的可修复和可重塑的光固化涂料具备优异的热学性能、机械性能和可回收性能。

技术领域

本发明属于紫外和可见光固化热固性丙烯酸酯树脂，特别涉及基于多种有机多元酸的高性能紫外和可见光固化热固性丙烯酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

光固化涂料作为节能环保涂料的典型代表，与传统涂料相比，具有设备成本低、能耗低、成型速度快、挥发性有机化合物(VOC)排放少和施工灵活性高等优势。更重要的是，光固化技术还提高了材料的机械加工性能、耐溶剂性和耐化学性。因此在木制品、卷材钢、家具、电子封装、塑料和纤维托盘等方面拥有大量市场。

作为涂层，难免会受到外力和材料张力的损害，涂料的保护功能和性能也会因划痕或裂缝而严重受损，严重缩短材料的使用寿命。并且，涂层一旦形成难以被检测到的银纹或裂缝，就会进一步损坏基板甚至更大的损失。更糟糕的是，高度交联的固化涂料难以溶解，熔化，再成形和降解，无疑会使其应用受到严重限制。

因此，在外部刺激下可修复和可重塑的自修复涂料得到了广泛的研究。目前关于自修复的研究主要是基于烯烃交换反应、酯交换反应、双硫交换反应、烷基转移交换反应和硅氧烷-硅烷醇交换反应等等。但是这些方法存在一些不足，即在自修复或者回收材料时需要极高的温度或者需要引入大量的催化剂，从而导致材料性能大幅度下降。另外，有些反应所需要的特定结构，合成路线复杂且原料价格昂贵。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于有机多元酸的光固化树脂及其制备方法，以克服现有技术的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明的一些实施例中提供了一种基于有机多元酸的光固化树脂，其具有如式(I)和/或式(II)所示的结构：

其中，R包括取代或未取代的脂肪链或芳香环，其中的取代基团包含一个以上的羟基。

本发明的一些实施例中还提供了一种基于有机多元酸的光固化树脂的制备方法，其包括：

在无溶剂条件下，对包含二元酸和/或三元酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯及环氧开环催化剂的均匀混合反应体系进行加热发生开环反应，得到结构如式(I)和/或式(II)所示的基于有机多元酸的光固化树脂；

其中，所述二元酸具有如式(i)所示的结构，所述三元酸具有如式(ii)所示的结构：

其中，R包括取代或未取代的脂肪链或芳香环，其中的取代基团包含一个以上的羟基。

本发明的一些实施例中还提供了由前述方法制备的基于有机多元酸的光固化树脂。

本发明的一些实施例中还提供了前述的基于有机多元酸的光固化树脂于制备光固化涂料中的应用。

进一步地，所述应用包括：在常温下，将前述的基于有机多元酸的光固化树脂和光引发剂进行光固化，形成光固化涂料。

与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：