本發(fā)明涉及聚氨酯，具體為一種低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法。

背景技術(shù)：

1、水性聚氨酯通常是以多元醇、異氰酸酯單體，親水?dāng)U鏈劑等進(jìn)行聚合反應(yīng)制備而成，利用丙烯酸羥乙酯等單體對(duì)聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行封端，可以得到具有uv固化性能的水性聚氨酯丙烯酸酯，在油漆涂料、油墨、膠黏劑、漆包線等方面有廣泛的實(shí)際應(yīng)用。提高聚氨酯的介電性能、耐電壓等性能，可以拓展其漆包、介電灌封膠、絕緣材料等方面的實(shí)際應(yīng)用。

2、文獻(xiàn)《耐高電壓聚氨酯彈性體材料的制備與性能研究》報(bào)道了以聚醚二元醇、異氰酸酯、十二氟庚醇等作為反應(yīng)物，得到的聚氨酯彈性體具有疏水性高、吸水率低、耐高電壓性能好等優(yōu)點(diǎn)。專利cn114032017b公開了基于改性支鏈型含氟聚氨酯的高擊穿電壓長(zhǎng)壽命聚氨酯漆包線漆組合物及其制備方法，以改性支鏈型含氟聚氨酯，硅酮聚合物，封閉型異氰酸酯交聯(lián)劑等作為原料，制備的含氟聚氨酯及其漆包線具有極高的擊穿電壓、耐熱性和耐候性，但是上述聚氨酯彈性體、支鏈型含氟聚氨酯均不具有uv固化特性，并且沒有表現(xiàn)出較高的抗拉強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決了聚氨酯丙烯酸酯的吸水率較高，耐電壓性能不佳，力學(xué)性能不好的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：一種低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法：向水中加入100重量份水性聚氨酯丙烯酸酯、1.6-2.5重量份消泡劑、25-30重量份活性稀釋劑，1-8重量份含氟烷基丙烯酸酯，4-20重量份助溶劑，攪拌后加入7.8-9.3重量份光引發(fā)劑，得到低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯。

3、優(yōu)選的，含氟烷基丙烯酸酯的制備方法為：

4、(1)向四氫呋喃中加入摩爾比1:(2-2.2):(0.0016-0.002)的苯醚型含氟二胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、對(duì)苯二酚，加熱至45-55℃，反應(yīng)2-3h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去四氫呋喃，水洗后產(chǎn)物在三氯甲烷中重結(jié)晶，得到丙烯酸酯中間體。

5、(2)向乙腈中加入摩爾比為1:(3-3.6):(2.2-2.6)的丙烯酸酯中間體、碳酸鉀、烷基氯化物，加熱至40-55℃，反應(yīng)12-18h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙腈，水和石油醚洗滌，產(chǎn)物在三氯甲烷中重結(jié)晶，得到含氟烷基丙烯酸酯。反應(yīng)式為：

6、

7、優(yōu)選的，烷基氯化物的分子式為cl-cnh2n+1，n為14-20中的任意整數(shù)。

8、優(yōu)選的，活性稀釋劑為二縮三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯；光引發(fā)劑為光引發(fā)劑1173或安息香乙醚。

9、優(yōu)選的，助溶劑為正丁醇、異丙醇或四氫呋喃。

10、本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明向水性聚氨酯丙烯酸酯中加入了含氟烷基丙烯酸酯，其含有兩個(gè)烯基，可以代替部分二縮三丙二醇二丙烯酸酯等稀釋劑，與聚氨酯丙烯酸酯的烯基發(fā)生uv固化交聯(lián)反應(yīng)，增大了聚氨酯丙烯酸酯的分子鏈交聯(lián)度，有利于提高拉伸強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能，同時(shí)將多個(gè)柔性的苯醚基團(tuán)引入到聚氨酯丙烯酸酯分子鏈中，起到良好的增韌作用，有利于提高漆膜的斷裂伸長(zhǎng)率。

11、本發(fā)明的含氟烷基丙烯酸酯含有疏水性和低表面能的的長(zhǎng)鏈烷基和含氟基團(tuán)，可以降低水性聚氨酯丙烯酸酯的親水性，表現(xiàn)出更低的吸水率，并且聚氨酯丙烯酸酯的表面疏水性提高，可以減少空氣中水分子在聚氨酯丙烯酸酯表面形成水合層，有利于提高介電性能，表現(xiàn)出更高的擊穿電壓，從而提高其耐電壓性能。拓展了水性聚氨酯丙烯酸酯在介電膠黏劑、漆包線等方面的實(shí)際應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：向水中加入100重量份水性聚氨酯丙烯酸酯、1.6-2.5重量份消泡劑、25-30重量份活性稀釋劑，1-8重量份含氟烷基丙烯酸酯，4-20重量份助溶劑，攪拌后加入7.8-9.3重量份光引發(fā)劑，得到低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述活性稀釋劑為二縮三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯；光引發(fā)劑為光引發(fā)劑1173或安息香乙醚。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述助溶劑為正丁醇、異丙醇或四氫呋喃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述含氟烷基丙烯酸酯的制備方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述(1)中苯醚型含氟二胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、對(duì)苯二酚的摩爾比1:(2-2.2):(0.0016-0.002)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述(2)中反應(yīng)的溫度為40-55℃，反應(yīng)的時(shí)間為12-18h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述(2)中丙烯酸酯中間體、碳酸鉀、烷基氯化物的摩爾比為1:(3-3.6):(2.2-2.6)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述烷基氯化物的分子式為cl-cnh2n+1，n為14-20中的任意整數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，本發(fā)明向水中加入100重量份水性聚氨酯丙烯酸酯、1.6?2.5重量份消泡劑、25?30重量份活性稀釋劑，1?8重量份含氟烷基丙烯酸酯，7.8?9.3重量份光引發(fā)劑等，得到低吸水率耐電壓聚氨酯丙烯酸酯。本發(fā)明的含氟烷基丙烯酸酯含有兩個(gè)烯基，可以與聚氨酯丙烯酸酯的烯基發(fā)生UV固化交聯(lián)反應(yīng)，有利于提高拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、硬度等力學(xué)性能。含氟烷基丙烯酸酯含有疏水性和低表面能的的長(zhǎng)鏈烷基和含氟基團(tuán)，可以降低水性聚氨酯丙烯酸酯的親水性，表現(xiàn)出更低的吸水率，同時(shí)提高擊穿電壓和耐電壓性能。

技術(shù)研發(fā)人員：陳小揚(yáng),鄭擎,陳榮,鄧志軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東省博翔新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28