專利名稱：端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紫外光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物及其合成方法。自1968年西德拜耳公司發(fā)表將光能應(yīng)用于固化涂膜技術(shù)以來(lái)，紫外光固化(以下簡(jiǎn)稱UV固化)粘合劑的研究和開(kāi)發(fā)也得到迅速發(fā)展。我國(guó)從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)UV固化技木。其固化原理是在紫外光輻射下，液態(tài)光固化膠中的光引發(fā)劑吸收能量受激發(fā)產(chǎn)生自由基或陽(yáng)離子，引發(fā)聚合反應(yīng)，形成了固化了的體型結(jié)構(gòu)，使材料固化。UV固化涂料具有許多傳統(tǒng)涂料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)能量利用率高，適用熱敏基材，無(wú)污染，成膜速度快， 涂膜質(zhì)量高等，因此是新一代緑色化工產(chǎn)品。在紫外光固化涂料中，陽(yáng)離子光固化涂料是一種無(wú)溶劑的涂料，具有節(jié)省能源、減輕空氣污染、固化速度快、占地少、適于自動(dòng)化流水線涂裝等特點(diǎn)，特別適用于不能受熱基材的涂裝。其中乙烯基醚是陽(yáng)離子光固化聚合活性最大的単體之一，且由于乙烯基醚類化合物具有聚合速度快，聚合不受氧氣干擾、低毒、無(wú)味等優(yōu)點(diǎn)，因此乙烯基醚類化合物在涂料、粘合劑、印刷感光版材等領(lǐng)域中有很好的應(yīng)用價(jià)值。乙烯基醚類化合物的合成研究工作早在二十世紀(jì)八十年代就開(kāi)始了。隨著研究的不斷發(fā)展，乙烯基醚類化合物的種類不斷增多，有單乙烯基醚化合物、多乙烯基醚化合物和乙烯基醚混雜單體等。目前市場(chǎng)上尚無(wú)含有乙烯基醚鍵的聚氨酯的低聚物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是開(kāi)發(fā)一種端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物及合成方法。 該化合物的結(jié)構(gòu)式(I)為式中R1為亞烷基及其衍生物或亞環(huán)烷基及其衍生物；R2，R3為亞烷基及其衍生物，亞環(huán)烷基及其衍生物或亞芳基及其衍生物。n = 1 15的正整數(shù)。其エ藝步驟為在無(wú)水無(wú)氧充氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，往ニ異氰酸酯中滴加多元醇并機(jī)械攪拌，溫度控制在0 90°C反應(yīng)1 6h，反應(yīng)完后加催化劑并升溫至60 120°C，滴加用溶劑稀釋的羥烷基乙烯基醚的混合溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2 7h，最終得到產(chǎn)物。
背景技術(shù)：
權(quán)利要求
1.ー種端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)式(I)為
2.端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物的合成方法，其特征在于其エ藝步驟為在無(wú)水無(wú)氧充氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，往ニ異氰酸酯中滴加多元醇并機(jī)械攪拌，溫度控制在0 90°C反應(yīng)1 6h，反應(yīng)完后加催化劑并升溫至60 120°C，滴加用溶劑稀釋的羥烷基乙烯基醚的混合溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2 7h，最終得到產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，其特征在干，所使用的催化劑為二月桂酸ニ丁基錫，且用量為ニ異氰酸酯用量的0. 2 0. 8wt%，其中最佳用量為0. 5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在于ニ異氰酸酯為脂肪族ニ異氰酸酯或脂環(huán)族ニ異氰酸酷，如異佛爾酮ニ異氰酸酷，甲苯ニ異氰酸酷，六亞甲基ニ異氰酸酷，六氫甲苯ニ氰酸酷，四甲基苯ニ亞甲基ニ異氰酸酷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在于多元醇為脂肪族ニ元醇或ニ元醇聚醚類化合物，如乙ニ醇、丙ニ醇、丁ニ醇、聚乙ニ醇、聚丙ニ醇、聚酯ニ醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在于羥烷基乙烯基醚為羥乙基乙烯基醚、 羥丁基乙烯基醚或羥環(huán)己基乙烯基醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求2中所述方法，其特征在于ニ異氰酸酯、多元醇和羥烷基乙烯基醚的投料摩爾比約為(n+1) η 2，η為大于或等于1的正整數(shù)，其中羥烷基乙烯基醚過(guò)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在于所使用的溶劑為四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲苯、環(huán)己烷、ニ氯甲烷有機(jī)溶剤，用量為原料的2 10倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在干，反應(yīng)溫度根據(jù)反應(yīng)物的不同而不同， 當(dāng)R2為亞環(huán)烷基，且兩個(gè)-NCO基團(tuán)的反應(yīng)活性不同吋，如異氰酸酯為異佛爾酮ニ異氰酸酷，反應(yīng)開(kāi)始溫度控制在0°C，之后升溫至60°C ；當(dāng)R2為亞芳基或亞烷基，如異氰酸酯為甲苯ニ異氰酸酯、六亞甲基ニ異氰酸酷、四甲基苯ニ亞甲基ニ異氰酸酯時(shí)，反應(yīng)開(kāi)始溫度控制在50°C，之后升溫至80°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求2中所述合成方法，其特征在干，所使用的催化劑為二月桂酸ニ丁基錫、ニ醋酸ニ丁基錫、辛酸亞錫等，其中二醋酸ニ丁基錫比二月桂酸ニ丁基錫的體積要??； 合成的端基帶乙烯基醚的低聚物的聚合度η = 1 15的正整數(shù)。反應(yīng)需要在無(wú)水無(wú)氧充氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下進(jìn)行，使用的溶劑和原料反應(yīng)前須浄化除水。使用的玻璃儀器需要在反應(yīng)前于100 110°C烘干半個(gè)小時(shí)再使用；當(dāng)ニ異氰酸酯中的兩個(gè)-NCO反應(yīng)活性不同吋， 最佳反應(yīng)溫度為0°C，最佳反應(yīng)時(shí)間為2.紐。
全文摘要
端基為乙烯基醚的聚氨酯低聚物及合成方法，該化合物的結(jié)構(gòu)式(I)為其工藝步驟為往二異氰酸酯中滴加多元醇并機(jī)械攪拌，溫度控制在0～90℃反應(yīng)1～6h，反應(yīng)完后加催化劑并升溫至60～120℃，滴加用溶劑稀釋的羥烷基乙烯基醚的混合溶液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～7h。優(yōu)點(diǎn)是合成方法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，成本較低，降低了環(huán)境污染。該方法制得的產(chǎn)物不經(jīng)純化，即可用作涂料，且溶解性很好，合成過(guò)程簡(jiǎn)單，條件易控制，有非常好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C07C269/02GK102558491SQ201110319370
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者何長(zhǎng)華, 馮萍, 鄒應(yīng)全 申請(qǐng)人:湖北固潤(rùn)科技股份有限公司