[发明专利]一种光固化低聚物、其制备方法及含有该低聚物的光固化涂料

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种光固化低聚物、其制备方法及含有该低聚物的光固化涂料。该种光固化低聚物结构为以脲基基团为交联点、聚氧乙烯醚为主链段的脲基丙烯酸酯。低聚物具有低黏度、高速固化、有特殊功能等优点，针对部分基材难以附着的特点，在PMMA、聚砜、聚苯乙烯上均有较好的附着力，可应用在难附着基材的防雾、防污、减阻、润湿等领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种光固化低 聚物、其制备方法及含有该低聚物的光固化涂料。

背景技术

紫外光固化涂料技术是指一种表面处理技术，该技术通过光引发 剂或者光敏剂，经紫外光辐照产生自由基而引发活性单体、低聚物 或树脂发生聚合反应。近年来，人们对环保的要求越来越高，溶剂型 涂料因为挥发性有机物(VOC)的排放受到越来越严格的限制，以紫 外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固体分涂料和粉末涂料为代表 的绿色环保型涂料成为人们关注和研究的热点。与其它几类涂料相比， UVCC具有固化速度快、固化温度低、环保节能、涂层性能优异， 可用于塑料、纸张和木材等热敏性底材的涂布等优势。

低聚物是UV固化涂料最重要的组分，它决定了固化膜的物理机 械性能，如硬度、柔韧性、强度、耐磨性、附着力等，也影响光固化 速度。目前的低聚物通常是聚乙二醇丙烯酸酯等附着力低的物质或聚 氨酯丙烯酸酯等亲水性差的物质，难以保持附着力与亲水性的平衡。

目前常见的光固化低聚物包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、 聚酯丙烯酸酯等，具有黏度低、固化速度快等优点，但是低聚物往往 没有丰富的基团，附着力差。高聚后链段较软，机械强度差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供附着力优异的一种光 固化低聚物、其制备方法及含有该低聚物的光固化涂料。可实现高附 着力、高耐磨、耐水泡、耐腐蚀等的功能。

为实现上述目的，本发明首先提供一种光固化低聚物，如(Ⅰ) 所示，结构为以脲基基团为交联点、聚氧乙烯醚为主链段的脲基丙烯 酸酯，可命名为异氰尿酸聚氧乙烯醚丙烯酸酯；

所述光固化低聚物表面张力低，对基材润湿性好；对于PMMA、 聚砜、聚苯乙烯等塑料基材有较强的渗透溶胀能力，固化交联后可在 基材与涂层之间形成一层很薄的互穿网络结构，从而增强附着力，同 时所述光固化低聚物含有多种官能团，能提高附着力。

按照GB/T 9286-1998进行光固化低聚物的附着力测试，0级代表 最好，5级代表最差，具体方法为将光固化低聚物与光引发剂TPO以 质量比24：1混合，UV灯下固化30s，测试附着力，结果附着力均 为0级。

本发明还提供一种光固化低聚物的制备方法，具体如下：

(1)聚醚胺(ED2003)与三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯(THEICTA)在60-80℃下进行加成反应，得到聚氧乙烯醚异氰尿酸丙 烯酸酯；

(2)羟乙基丙烯酸酯(HEA)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 在30-50℃下反应0.5-1h，得到脲基丙烯酸酯；

(3)将步骤(1)和步骤(2)所得产物在30-50℃下进行聚合反 应，反应0.5-1h，即得到所述光固化低聚物。

具体的，所述步骤(1)中聚醚胺与三(2-羟乙基)异氰脲酸三 丙烯酸酯的摩尔比为1：2。

具体的，所述步骤(1)中羟乙基丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸 酯的摩尔比为1：1。

具体的，所述步骤(1)和步骤(2)所得产物的摩尔比为1：1。

本发明还提供一种光固化涂料，包含上述光固化低聚物50～70份、 丙烯酸酯单体10～20份、光引发剂2～5份、助剂1～2份、溶剂14～27 份。