一种基于烷基葡糖苷的光固化预聚体的制备方法与流程

本发明涉及一种光敏涂料用齐聚物，具体涉及一种烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，属于高分子材料。

背景技术：

1、紫外光固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理技术，它是指在特殊配方的体系(通常称为光固化体系)中加入光引发剂(或称为光敏剂)，通过引发剂吸收紫外光光固化设备中产生的高强度紫外光，产生活性自由基或阳离子，从而引发聚合、交联和接枝等反应，使其在一定时间内由液体转化为固态的技术。玻璃基材的附着力问题都是光固化领域比较共性的问题，通常在解决玻璃基材附着力问题时是在体系中使用极高分子量的大分子结构或者使用硅烷偶联剂。极高分子量的大分子通常粘度极大，对设备的生产条件提出比较高的要求，而硅烷偶联剂则可能存在水解的问题，使用也不是很便利。

2、本发明通过创造性的设计方案，合成了一种含有一定数量末端双键、羟基和不同链长的柔性烷基末端，从而创造性地得到了一种具有性价比高、固化速度快、收缩率低、附着力好及硬度和柔韧性适中的光固化预聚物。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种基于烷基葡糖苷的光固化预聚体合成方法，本发明通过大量实验筛选，选择丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯，将其与脂肪族异氰酸酯进行反应得到端双键和端异氰酸酯基团的中间体i，最后将其再与拥有烷基长链烷基和羟基的葡糖苷进一步反应，得到的中间体ii，最后使用不同光固化单体调节其综合性能，最终得到成品预聚体。本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成、配比和工艺合成步骤，制备得到的光固化预聚体性价比高、固化速度快、收缩率低、附着力好及硬度和柔韧性适中，综合性能比较优异。

2、技术方案，为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)首先选择15-25质量份的丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯单体和20-58质量份的脂肪族异氰酸酯通过一定的反应条件制得一个带有端双键和端异氰酸酯基团的中间体i；

5、(2)然后将该中间体i在一定条件下与12-45质量份的含有不同烷基末端的烷基葡糖苷进一步反应得到一个含有端羟基、端双键和末端柔性烷基基团的中间体ii；

6、(3)最后将中间体ii与不同光固化单体配合调节附着力和其他性能，最终得到成品预聚体。

7、步骤(1)的中所用丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯其中之一或它们的任意组合；

8、步骤(1)的中所用异氰酸酯为1,5-戊二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、hdi三聚体、hdi缩二脲其中之一或它们的任意组合；

9、步骤(1)的中所用的一定反应条件为将丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯单体和脂肪族异氰酸酯一次性投入四口烧瓶中，加入0.1质量份的催化剂有机铋，缓慢升温至50-100℃反应1-5小时，反应结束；

10、步骤(2)的中所用烷基末端的烷基葡糖苷为十二烷基葡糖苷、正癸基葡糖苷、正己基葡糖苷其中之一或它们的任意组合；

11、步骤(2)的中所用的一定反应条件为将烷基葡糖苷一次性投入含有中间体i的四口烧瓶中，投入0.1质量份的催化剂有机铋和1质量份的阻聚剂对羟基苯甲醚，缓慢升温至50-100℃反应1-5小试，反应结束；

12、步骤(3)的中所用光固化单体为所有单官能团的光固化单体、所有双官能团的光固化单体、所有三官能团的光固化单体其中之一或它们的任意组合，将光固化单体在常温下与中间体ii充分搅拌均匀，即可得到成品预聚体。

13、本发明的重点在于通过结构设计，选用合适结构的烷基葡糖苷、合适结构的异氰酸酯和合适结构的羟基酯单体合成出具有含有端羟基、端双键和末端柔性烷基基团初步预聚物，然后再在此基础上通过与不同官能团数的光固化单体进行复配，得到最终的成品预聚物。

14、有益效果：本发明通过大量实验筛选，通过大量实验筛选，选择丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯，将其与脂肪族异氰酸酯进行反应得到端双键和端异氰酸酯基团的中间体i，最后将其再与拥有烷基长链烷基和羟基的葡糖苷进一步反应，得到的中间体ii，最后使用不同光固化单体调节其综合性能，最终得到成品预聚体。本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成、配比和工艺合成步骤，制备得到的光固化预聚体性价比高、固化速度快、收缩率低、玻璃附着力好及硬度和柔韧性适中，综合性能比较优异，可解决现有技术的缺点。

技术特征：

1.一种基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中之一或它们的任意组合。

3.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用脂肪族异氰酸酯为1,5-戊二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、hdi三聚体、hdi缩二脲中之一或它们的任意组合。

4.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯单体和脂肪族异氰酸酯一次性投入四口烧瓶中，加入0.1质量份的催化剂有机铋，缓慢升温至50-100℃反应1-5小时。

5.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用烷基末端的烷基葡糖苷为十二烷基葡糖苷、正癸基葡糖苷、正己基葡糖苷其中之一或它们的任意组合。

6.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将烷基葡糖苷一次性投入含有中间体i的四口烧瓶中，投入0.1质量份的催化剂有机铋和1质量份的阻聚剂对羟基苯甲醚，缓慢升温至50-100℃，反应1-5小试。

7.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用光固化单体为所有单官能团的光固化单体、所有双官能团的光固化单体、所有三官能团的光固化单体其中之一或它们的任意组合。

8.根据权利要求1所述的基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将光固化单体在常温下与10-30质量份的中间体ii充分搅拌均匀，即可得到成品预聚体。

技术总结
本发明公开了一种基于烷基葡糖苷光固化预聚体的制备方法，本发明首先选择丙烯酸/甲基丙烯酸羟基酯，将其与脂肪族异氰酸酯进行反应得到端双键和端异氰酸酯基团的中间体I，最后将其再与拥有烷基长链烷基和羟基的葡糖苷进一步反应，得到含有端羟基、端双键和末端柔性烷基基团的中间体II，最后使用不同光固化单体调节其综合性能，最终得到成品预聚体。本发明通过大量实验筛选得到最佳的原料组成、配比和工艺合成步骤，制备得到的光固化预聚体性价比高、固化速度快、收缩率低、附着力好及硬度和柔韧性适中，综合性能比较优异。

技术研发人员：蒋乙峰,蒋明伟,葛文成,马梓瑞,惠正权
受保护的技术使用者：江苏三木化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17