專利名稱：一種具有低吸水率的光固化樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有低吸水率的光固化樹脂及其制備方法，其適用于有高耐水 需求的場合，屬于光固化材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光固化材料由于其固化速度快、環(huán)境友好、能源消耗量少、無溶劑揮發(fā)等眾多 突出優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛研究，并且在各行各業(yè)中迅速推廣。但是常規(guī)聚氨酯丙烯酸酯類的 光固化材料有其本身的局限，在有高耐水需求的場合中，普通聚氨酯丙烯酸酯很難滿足 要求；常規(guī)聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的吸水率在大于1%，常規(guī)聚酯型聚氨酯丙烯酸酯的 吸水率在大于2%，而有的場合需要吸水率小于0.5%，這就要求我們合成具有低吸水率 的聚氨酯丙烯酸酯。有機(jī)硅材料由于其獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)異的性能，如耐高溫高濕、耐候 性、耐老化性、電絕緣性、低表面能性，其疏水的分子結(jié)構(gòu)使其具有極低的吸水率；聚 合物二元醇HTPB (端羥基聚丁二烯)，聚丁二烯主鏈?zhǔn)咕酆衔锞哂蓄愃铺烊幌鹉z及丁基 橡膠等聚合物的性能，具有較強(qiáng)的疏水性，固化物具有優(yōu)異的力學(xué)性能，透明性好，特 別具有優(yōu)異的耐水解性、電絕緣性、耐酸堿性，優(yōu)異的低溫柔順性，耐老化，對非極性 和低極性的黏附性較好，氣密性優(yōu)良，濕氣透過率非常低。有機(jī)硅聚氨酯丙烯酸酯(SPUA)是聚氨酯、丙烯酸酯和硅烷偶聯(lián)劑通過NCO基 團(tuán)和活性氫反應(yīng)制得的一種新型嵌段高分子材料。現(xiàn)有有機(jī)硅聚氨酯丙烯酸酯的合成方 法主要有三種一是用雙羥基硅油、二異氰酸酯和羥基丙烯酸酯反應(yīng)制得；二是用雙氨 基硅油、二異氰酸酯和羥基丙烯酸酯反應(yīng)制得；三是硅烷偶聯(lián)劑、聚氨酯大分子和丙烯 酸酯單體三元乳液共聚反應(yīng)制得；這幾種合成方法存在一些問題首先反應(yīng)得到的產(chǎn)物 相容性不好，很難與其他體系的樹脂相容；二是合成工藝中反應(yīng)不好控制，氨基硅油的 伯胺基與NCO基團(tuán)的反應(yīng)很劇烈，很難穩(wěn)定控制；三是合成的產(chǎn)物分子量較小，且分子 量分布較寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有低吸水率的光固化樹脂及其制備方 法，以達(dá)到產(chǎn)物相容性好、合成工藝中反應(yīng)好控制、合成的產(chǎn)物分子量較大且分子量分 布較窄的目的。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種具有低吸水率的光固化樹脂， 所述光固化樹脂為硅烷改性端羥基聚丁二烯HTPB型聚氨酯丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)式由下述 通式(I)表示
權(quán)利要求
1.一種具有低吸水率的光固化樹脂，其特征在于，所述光固化樹脂為硅烷改性端羥 基聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)式由下述通式⑴表示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，其中 艮、R2、R3、R的定義如在式I中所定義，包括以下步驟1)由環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與伯氨基硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)生成改性硅烷擴(kuò)鏈劑，其結(jié)構(gòu)式由 下述通式(II)表示
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟1)中改性硅烷擴(kuò)鏈劑的合成為將環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑加入到伯氨基硅烷偶聯(lián)劑中， 混合均勻后升溫至50 90°C下反應(yīng)1 3小時，得到含有仲氨基和羥基官能團(tuán)的改性硅 烷擴(kuò)鏈劑，所述環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與伯氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1.0 1.3 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟2)中所述聚氨酯預(yù)聚體一的合成為將端羥基聚丁二烯，于100 115°C，真空度 <-0.08MPa,抽真空1.5 3小時，去除其中摻雜的水分；然后降溫至40 60°C，加入 二異氰酸酯，待溫度恒定后升溫到70 90°C反應(yīng)1 3小時，直至NCO含量達(dá)到設(shè)計 值時停止加熱，即得兩端為NCO基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體一；所述二異氰酸酯與端羥基聚丁 二烯的摩爾比為1.5 2.3 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟3)中所述聚氨酯預(yù)聚體二的合成為將上述制得的聚氨酯預(yù)聚體一和改性硅烷擴(kuò)鏈 劑混勻后，在70 90°C下反應(yīng)1 3小時，即得到兩端有NCO基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體二， 所述改性硅烷擴(kuò)鏈劑與聚氨酯預(yù)聚體一的摩爾比為0.1 0.3 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟4)所述硅烷改性端羥基聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯將聚氨酯預(yù)聚體二與羥基丙烯 酸酯混勻后，在60 80°C下反應(yīng)1 3小時，得到硅烷改性型聚氨酯丙烯酸酯，所述聚 氨酯預(yù)聚體二與羥基丙烯酸酯的摩爾比為0.4 0.5 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所 述步驟1)中所述的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑的為Υ_(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或 Υ-(2, 3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟1)中所述的伯氨基硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基甲基二乙氧 基硅烷或Y-氨丙基三甲氧基硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述 步驟2)中所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異 氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或任意幾種的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有低吸水率的光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所 述步驟4)中所述的羥基丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯或 甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或任意幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有低吸水率的光固化樹脂及其制備方法，所述光固化樹脂為硅烷改性端羥基聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯；所述制備方法包括以下步驟1)由環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與伯氨基硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)生成改性硅烷擴(kuò)鏈劑；2)由端羥基聚丁二烯與二異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)聚體一；3)將改性硅烷擴(kuò)鏈劑與聚氨酯預(yù)聚體一反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)聚體二；4)將聚氨酯預(yù)聚體二與羥基丙烯酸酯反應(yīng)生成硅烷改性端羥基聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯。
文檔編號C08G18/38GK102010494SQ20101029742
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者潘光君, 王建斌, 陳田安 申請人:煙臺德邦電子材料有限公司