聚氨酯丙烯酸酯預聚物及其制備和應用的制作方法

文檔序號：12054674閱讀：819來源：國知局

本發明屬于高分子合成技術領域，具體涉及一種聚氨酯丙烯酸酯預聚物及其制備和應用。

背景技術：

紫外光固化光纖涂料主要由預聚物、光活性單體、光引發劑等主要成分配以穩定劑、流平劑、偶聯劑等助劑組成。預聚物的主要類型有不飽和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，是紫外固化光纖涂料的主體，它的性能基本上決定了涂料的主要性能。而通常采用普通的聚氨酯丙烯酸酯等低聚物所配制的紫外固化光纖涂料使用溫度一般低于120℃。

當今社會，光纖工業對耐高溫涂料的要求正日益增長，這種耐高溫光纖涂料可應用于汽車、飛行體、醫學或某些軍事等領域。由于其工作環境溫度很高，必然要求光纖涂料不但要滿足一般光纖涂料的性能要求，還要滿足耐高溫的要求。以聚硅氧烷為主鏈形成的PUA(聚氨酯丙烯酸酯)，由于Si-O鍵能遠遠高于C-C鍵能，鍵長較長，柔順性較好，同時Si原子上的烷基使水分子難于與Si原子接觸，所以以其為主體樹脂的UV固化光纖涂料固化膜耐熱性、耐寒性、耐水性等均優異。

技術實現要素：

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種耐熱性UV固化光纖涂料用聚氨酯丙烯酸酯預聚物，以其為主體樹脂的UV固化光纖涂料固化膜具有較好的耐熱性、耐寒性、耐水性等。提高了一般UV固化光纖涂料的使用溫度。

本發明是通過以下技術方案實現的：

第一方面，本發明提供一種聚氨酯丙烯酸酯預聚物，所述預聚物的原料包括雙端羥基聚硅氧烷、異氰酸酯、丙烯酸羥基酯、阻聚劑、催化劑；

其中，所述雙端羥基聚硅氧烷、異氰酸酯、丙烯酸羥基酯的摩爾比為(1～3)：(2～4)：(1～2)；所述阻聚劑、催化劑的用量均為所述預聚物總重量的0.025～0.5％。

優選地，所述雙端羥基聚硅氧烷、異氰酸酯、丙烯酸羥基酯的摩爾比為1：2：2；所述阻聚劑、催化劑的用量均為所述預聚物總重量的0.025～0.1％。

優選地，所述雙端羥基聚硅氧烷的數均分子量為1000～5000。優選為2000。

優選地，所述異氰酸酯為脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯。選自異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯。優選為異佛爾酮二異氰酸酯。

優選地，所述丙烯酸羥基酯選自丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯。優選為丙烯酸羥丙酯。

優選地，所述阻聚劑選自對苯二酚、對羥基苯甲醚、叔丁基對苯二酚。優選為對羥基苯甲醚。

優選地，所述的催化劑選自鈦酸四異辛酯、N,N-二甲基環己胺、N,N-二甲基芐胺、N,N'-二甲基吡啶、二月桂酸二丁基錫。優選為二月桂酸二丁基錫。

本發明提供的聚氨酯丙烯酸酯預聚物：60℃粘度9000±1500mpa·s，25℃折射率1.49～1.52，色度APHA低于20。

第二方面，本發明提供一種所述聚氨酯丙烯酸酯預聚物的制備方法，包括如下步驟：

步驟一，將雙端羥基聚硅氧烷加至異氰酸酯、催化劑中，控制反應溫度至異氰酸酯NCO％達到理論點；

步驟二，再加入丙烯酸羥基酯、阻聚劑，控制反應溫度至異氰酸酯NCO％﹤0.15％，即得。

優選地，步驟一、二中的加入均是指在攪拌的條件下加入。

優選地，步驟一中，所述反應溫度為40～50℃。

優選地，步驟二中，所述反應溫度為60～70℃。

通過上述方法制備的耐熱性的UV固化光纖涂料用聚氨酯丙烯酸酯預聚物為雙官或多官，固化膜耐熱性、耐寒性、耐水性等均優異。

第三方面，本發明提供一種所述聚氨酯丙烯酸酯預聚物作為原料在制備耐熱性的UV固化光纖涂料中的應用。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

本發明制得的UV固化光纖涂料用聚氨酯丙烯酸酯預聚物60℃粘度9000±1500mpa·s、25℃折射率1.49～1.52、色度APHA低于20，符合UV固化光纖涂料用聚氨酯丙烯酸酯預聚物的要求，以其為主體樹脂的UV固化光纖涂料固化膜Tg最高達75.7℃，使用溫度可達180℃，提高了現有普通的聚氨酯丙烯酸酯預聚物的使用溫度。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

實施例1