[发明专利]一种具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法

说明书

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。本发明通过以聚己内酯二元醇为软段，IPDI和扩链剂为硬段，IBOA为稀释剂，合成预聚物后以HEMA封端，得到拉伸率在600％以上的树脂组合物。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

紫外光固化技术由于具有环境友好、快速固化、能耗较少、生产效率高和涂料性能良好等优点，在化工、电子产业和交通运输等领域得到了快速发展。光固化技术主要包括涂料、油墨、胶粘剂和一些木器漆等，主体由UV树脂、UV单体、光引发剂和助剂等组成，而众所周知，成膜物性能主要由树脂提供。常规树脂主要有环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯等。

在一些特殊应用中，如皮革、胶粘剂和3C涂料中，要求成膜物具有极高的拉伸率和耐弯折性能，这对树脂就提出极高的要求。常规UV树脂中，环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯等，一般拉伸率不会超过100％，聚氨酯丙烯酸酯在力学性能方面，对比以上类型树脂具有拉伸好，耐磨性佳等性能，但是对于高拉伸高弯折等特殊要求来说，常规市售产品较难满足使用要求。现有专利文献中有公开以二异氰酸酯为硬段、以聚己内酯二元醇为软段、含侧链二元醇为扩链剂，PETA和HEA等为封端剂，制备出2-6官的聚氨酯丙烯酸酯，其断裂伸长率在200-300％之间。还有其它专利文献公开了以聚四氢呋喃二元醇为软段，IPDI为硬段，乙二醇为扩链剂，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯为稀释剂等制备出的聚氨酯丙烯酸酯，拉伸率在200-300％之间，对于常规拉伸要求来说，可以实现较好的拉伸和耐弯折性能，但是对于上百次对折和成膜物拉伸率＞200％来说，就难以实现。现有技术中聚氨酯丙烯酸酯组合物的断裂伸长率不能满足要求，其断裂伸长率有待进一步提高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的聚氨酯丙烯酸酯的断裂伸长率还有待进一步提高的缺陷，从而提供一种具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，包括如下步骤：

预聚物制备：以聚己内酯二元醇为软段，异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂为硬段，丙烯酸异冰片酯为稀释剂合成预聚物；

聚氨酯丙烯酸酯的制备：将所得预聚物采用甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，得到所述聚氨酯丙烯酸酯。

可选的，所述预聚物的合成步骤的反应温度为70-80℃，反应时间为1-3h。

可选的，所述的具有较高断裂伸长率的聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，具体步骤如下：

将聚己内酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、扩链剂、丙烯酸异冰片酯、催化剂和阻聚剂混合均匀，反应得到预聚物；

待NCO低于理论NCO后，加入封端剂甲基丙烯酸羟乙酯，得到所述聚氨酯丙烯酸酯。

可选的，所述物料摩尔比异佛尔酮二异氰酸酯：聚己内酯二元醇：扩链剂为2：(0.95-1)：(0.7-0.75)，IOBA占总物料的(28-32)％。

可选的，所述聚己内酯二元醇分子量为950-1050，以1，6-己二醇为起始剂；

所述扩链剂为二乙二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇，氢化双酚A中的一种；优选的，所述扩链剂为二乙二醇。

可选的，所述催化剂是二月桂酸二丁基锡、月桂酸二丁基锡、有机银催化剂、有机铋催化剂、有机铋/有机锌混合催化剂的任意一种；

所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲酚中的任意一种。