[发明专利]UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种UV导电预聚体及其制备方法，包括步骤：(1)在惰性气体保护下，在含溶剂及催化剂的条件下，将小分子多元醇和邻位或间位上带有单元羧基的噻吩衍生物反应制得树脂预聚体；(2)在含催化剂、阻聚剂及溶剂的条件下，将树脂预聚体与单体反应制得UV导电预聚体，单体的一端含有异氰酸酯且另一端含有丙烯酸酯双键。本发明还提供一种透明导电UV固化涂料及其制备方法。本申请的UV导电预聚体既含有聚噻吩基团、又含有可光固化光敏基团，有利于UV光固化方式制得涂料，且涂料整体透明性较好，导电性能优良，该涂料能涂在塑胶薄膜和玻璃上制成导电薄膜和导电玻璃，使导电高分子聚噻吩材料能真正应用于市场，形成可商业化的产品。

技术领域

本发明涉及导电高分子材料技术领域，更具体的涉及一种UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法。

背景技术

聚苯胺(PAN)、聚吡咯(PPy)和聚噻吩(PT)等导电高分子材料，相比于传统的金属类导电材料，由于其质量轻、延展性好、易加工、耐腐蚀等优点，具有相当大的应用前景。导电高分子作为一类新兴的光电材料，早就成为国内外研究的热点，而且已经逐步实现了工业化，在染料敏化太阳能电池、电致发光材料、柔性透明电极、导电及抗静电涂料等方面有广泛应用。

聚噻吩具有类似芳香环的结构，在环境中具有着很好的稳定性，并且在掺杂态也能够保持这种稳定性；可以采用不同的合成方法，得到不同取代的聚噻吩衍生物，从而实现不同的光电特性。因此聚噻吩类材料是导电高分子材料中研究和应用最广泛的。

其中，把聚噻吩类材料做成涂料形态，使其能够在塑料薄膜上涂布，使绝缘的塑料表面具有导电性能，是人们研究的重要方向。但是聚噻吩类材料的内聚性能、溶解/熔解性能、耐候性能、保持稳定导电的性能都比较差，制约了其在导电涂料方向上的发展。

例如，韩国SKC株式会社的专利CN 101389710 B和CN 101848962 B公开了基于聚噻吩体系的透明导电涂料的制备方法，是采用聚噻吩水溶液、非质子极性溶剂、醇溶剂、三聚氰胺树脂、粘合剂等材料混合而成。中国专利CN 101665616 B则是采用聚噻吩水溶液、极性溶剂、醇溶剂、成膜树脂、偶联剂、表面活性剂等材料混合制成一种导电涂料。

上述技术均采用聚噻吩水溶液做为导电涂料的基础材料，都能够实现涂料的导电性和透明性，满足部分需求。其缺点是表面强度不高、易磨损，耐候性和保持稳定导电的性能比较差。可能存在的原因是：聚噻吩本身就是一种内聚强度很差的高分子，上述技术为了单纯满足透明性，采用水性体系，多组分之间仅仅是简单地混合，又牺性了涂料树脂的部分强度性能，从而使涂层表面强度不高、易磨损，长时间阳光照射后涂层容易脱落。另外体系中又添加了大量不导电的材料，降低涂料的整体导电性能。故而，透明导电涂料采用水性聚噻吩体系，作为永久性抗静电涂料是可以的，但是离真正满足商业化应用需求的透明导电涂料还有一定差距。

发明内容

为了克服现有技术缺陷，本发明提供了一种UV导电预聚体及其制备方法、透明导电UV固化涂料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种UV导电预聚体的制备方法，包括步骤：

(1)在惰性气体保护下，在含溶剂及催化剂的条件下，将小分子多元醇和邻位或间位上带有单元羧基的噻吩衍生物进行反应制得树脂预聚体；

(2)在含催化剂、阻聚剂及溶剂的条件下，将树脂预聚体与单体进行反应制得UV导电预聚体，

其中，所述单体的一端含有异氰酸酯且另一端含有丙烯酸酯双键。

较佳地，所述小分子多元醇选自乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的至少一种。

较佳地，所述噻吩衍生物选自2-噻吩甲酸、3-甲基-2-噻吩羧酸、3-噻吩甲酸、3-噻吩乙酸中的任意一种。