[发明专利]一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂的合成及其应用

说明书

本发明属于涂料化工技术领域，具体涉及一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂的合成及其应用，本合成方法先以二官能团异氰酸酯和含羟基的2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮(1173)或者1‑羟基环己基苯基甲酮(184)光引发剂进行化学反应，然后将得到的产物与二元醇类化合物反应，最后制得大分子量的光引发剂。本发明所合成的聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂与现用的小分子1173，184引发剂引发活性相当，在固化涂层中迁移率低，挥发性低，避免了小分子引发剂导致的毒性、气味等问题，同时漆膜高度透明，耐黄性优异，并且聚合活性不受太大影响，依旧可以保持高聚合活性，应用于涂料中，适合于木器家具涂装等领域。

技术领域

本发明属于涂料化工技术领域，具体涉及一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂的合成及其应用。

背景技术

UV光固化涂料是诸多涂料中的一大类，在光引发剂的作用下，经过紫外线的照射可以激发出活性自由基从而促使分子之间的交联成膜，具有固含高、低能耗、交联密度高、高效、绿色环保等优势，由于易于实现高度流水化作业，目前受到相关实体工业的大力推崇。根据光引发剂作用原理的不同，可以分为两类：第一类为裂解型光引发剂，目前主流使用的包括，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)，1-羟基环己基苯基甲酮(184)，以及深层固化的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧膦(TPO)，苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)等引发剂；第二类为夺氢型光引发剂，主流使用的包括二苯甲酮(BP)，邻苯甲酰苯甲酸甲酯(OMBB)，4-氯二苯甲酮(CPB)，4-苯基二苯甲酮(PBZ)等。两类引发剂由于原理不同，最终导致漆膜在气味、透明性、固化速度、耐黄变等性能上具有较大差异。

而其中1173和184是高效的引发剂，引发活性较高，且固化后不产生明显黄变，漆膜较为透明，但是其也存在比较大的问题在于，固化后具有较大的气味，光解后的碎片化小分子会使人感觉不愉快，小分子容易迁移到漆膜表面，从而带来一定毒性，现在了这两种引发剂在某些领域的应用。因此，开发出一款大分子化的1173和184引发剂就显得尤为重要，使得其能够在继承相对应小分子的特性的同时，做到减少气味，降低迁移率，有利于拓宽其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂，并提出了一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂的合成及其应用，通过以二官能团异氰酸酯与含羟基的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)或者1-羟基环己基苯基甲酮(184)光引发剂进行化学反应，然后将得到的产物再与二元醇反应，最后制得大分子量的光引发剂。该引发剂的引发活性高，在固化涂层中迁移率低，挥发性小，同时能够避免小分子引发剂导致的毒性、气味等问题，应用范围广。

本发明的技术方案是：

一种聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)将1173或者184小分子光引发剂溶于有机溶剂中，得到小分子引发剂溶液；将二异氰酸酯和催化剂溶于有机溶剂中，得到二异氰酸酯溶液；在20～60℃条件下，将小分子引发剂溶液缓慢滴加到二异氰酸酯溶液中，搅拌反应1～8h，得到反应混合溶液；

(2)将二元醇化合物溶于有机溶剂中，缓慢滴加到步骤(1)的反应混合溶液中，30～80℃反应1～12h，反应结束后反沉淀到不良溶剂中得到大分子沉淀，重复溶解-反沉淀多次，洗涤干燥后得到聚氨酯型紫外光固化大分子引发剂。

进一步的，所述步骤(1)中二异氰酸酯包括如下结构的化合物：

进一步的，所述步骤(2)中所采用的二元醇包括：

HOCH₂(CH₂OCH₂)_nCH₂OH聚乙二醇，其聚合度为1≤n≤10；