本發明屬于巰基-烯光敏材料領域，具體涉及一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料及制備方法。
背景技術：
：巰基-烯光敏材料是指在光照下，含有兩個以上巰基(-SH)的單體與含有不飽和碳碳雙鍵(-C＝C-)單體之間容易發生聚合反應的材料。近30年來，人們逐漸發現，巰基-烯光聚合反應因其不同于常見自由基鏈鎖聚合的逐步加聚機理，具有反應快速、對氧不敏感、聚合物結構統一、優良的隔熱性、高折射率、氧化惰性和耐水性等眾多優點。在交聯網絡聚合物的制備方面獨樹一幟，在涂料、膠黏劑、生物材料和光學材料等高
技術領域：
具有廣闊的應用前景(參見文獻：C.E.Hoyle，etc.J.Poly.Sci.，PartA：Poly.Chem.2004，42，5301-5338；C.E.Hoyle，C.N.Bowman.Angew.Chem.Int.Ed.2010，49，1540-1573；專利CN102603583A；專利CN101291907A；專利CN101405261B)。傳統的巰基-烯光敏涂料因其單體的多官能度造成體系內交聯密度較大，使得該材料的力學性能較差，尤其是拉伸強度與彈性模量性能。傳統的巰基-烯光敏涂料通常是主要是由三元巰基單體三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)與三元乙烯基單體1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯構成。技術實現要素：為了解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種多巰基-烯光敏涂料。具體的說，是一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料。本發明的另一目的在于提供由上述具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料的制備方法。本發明的目的通過以下技術方案實現：一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料，由以下組分制備而成：多元巰基化合物；多元乙烯基化合物；光引發劑。所述的多元巰基化合物，其制備方法如下：在N2的氛圍下，將雙季戊四醇和己二酸進行酯化反應，然后加入3-巰基丙酸、催化劑和環己烷，加熱回流分水，達到理論出水量后停止反應，降溫，靜置分層，取下層粗產品，萃取，將萃余相中殘余的萃取劑去除，得到多元巰基化合物。所述雙季戊四醇與己二酸的摩爾比為(2～10):1，所述巰基丙酸為季戊四醇摩爾量的5～10倍；所述催化劑的用量為雙季戊四醇與己二酸總重量的3％～5％，所述環己烷的用量為雙季戊四醇重量的5倍。所述酯化反應的溫度為190～220℃，所述酯化反應的時間為20min～40min，所述催化劑為對甲苯磺酸。所述加熱回流分水的溫度為120～130℃。所述萃取的萃取劑為無水乙醇。多元巰基化合物制備過程中雙季戊四醇與己二酸摩爾比為n，依次命名所得多巰基化合物為SH-n。所述的多元巰基化合物中含巰基數為3～10個。所述多元乙烯基化合物為1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯、三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一種。所述多元巰基化合物中巰基與多元乙烯基化合物中雙鍵的摩爾比為1即巰基/雙鍵的摩爾比＝1。所述光引發劑選自2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、異丙基硫雜蒽酮(ITX)、二苯甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙酮-1(907)、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚和安息香異丙醚中的至少一種。所述光引發劑用量為多元巰基化合物與乙烯基化合物總重量的0.1％～1％。所述具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料的制備方法，包括以下步驟：將光引發劑與多元巰基化合物進行室溫攪拌，使光引發劑完全溶解或均一，然后加入多元乙烯基化合物，避光攪拌均勻，得到多巰基-烯光敏涂料。在使用時，將剛制備的涂料靜置一段時間，然后在紫外光下室溫形成涂層相對于現有技術，本發明具有如下優點及有益效果：本發明的制備方法簡單、所制備的涂料成膜后，膜材料具有非常優異的力學性能，解決了傳統的巰基-烯光敏涂料因其單體的多官能度造成體系內交聯密度較大使得該材料的力學性能較差的問題。附圖說明圖1是對比例1與實施例1～3制備的多巰基-烯光敏涂料成膜后的拉伸強度柱狀圖；對比例1對應3S，實施例1～3分別對應R3～R5；圖2是對比例與實施例1～3制備的巰基-烯光敏涂料的彈性模量柱狀圖；對比例1對應3S，實施例1～3分別對應R3～R5。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。對比例1將光引發劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮加入三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)中，室溫攪拌，使光引發劑完全溶解或均一，然后加入1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯，避光攪拌均勻，得到涂料；三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)與1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯的用量為巰基/C＝C雙鍵的摩爾比＝1，光引發劑的用量為多三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)與1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯總重量的0.5％。將涂料靜置30min，在紫外光下室溫成膜(成膜時間為30s)，所得樣品命名為3S。實施例1一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料及制備方法，具體制備步驟如下：將光引發劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮加入多元巰基化合物(SH-3)中，室溫攪拌，使光引發劑完全溶解或均一，然后加入1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯，避光攪拌均勻，得到多巰基-烯光敏涂料。多元巰基化合物(SH-3)與1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯的用量為巰基/C＝C雙鍵的摩爾比＝1，光引發劑的用量為多元巰基化合物與乙烯基化合物總重量的0.5％。將多巰基-烯光敏涂料靜置30min，在紫外光下室溫成膜(成膜時間為30s)，所得樣品命名為R3。所述的多元巰基化合物(SH-3)，其制備方法如下：在N2的氛圍下，將7.63g雙季戊四醇和1.46g己二酸于220℃反應半小時，然后加入18.50g3-巰基丙酸、0.36g對甲苯磺酸和38.15g環己烷，120℃加熱回流分水，達到理論出水量后停止反應，降溫至室溫，靜置分層(靜置30min)，取下層粗產品，采用無水乙醇萃取，將萃余相減壓蒸餾脫去殘余的少量乙醇，得到多元巰基化合物。實施例2本實施例的一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料及制備方法，具體制備步驟如下：將光引發劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮加入多元巰基化合物(SH-4)中，室溫攪拌，使光引發劑完全溶解或均一，然后加入1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯，避光攪拌均勻，得到多巰基-烯光敏涂料。所述多元巰基化合物(SH-4)與1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯的用量為巰基/C＝C雙鍵的摩爾比＝1，光引發劑的用量為多元巰基化合物與乙烯基化合物總重量的0.5％。將多巰基-烯光敏涂料靜置30min，在紫外光下室溫成膜(成膜時間為30s)，所得樣品命名為R4。所述的多元巰基化合物，其制備方法如下：在N2的氛圍下，將10.17g雙季戊四醇和1.46g己二酸于220℃反應半小時，然后加入25.44g3-巰基丙酸、0.46g對甲苯磺酸和50.85g環己烷，120℃加熱回流分水，達到理論出水量后停止反應，降溫至室溫，靜置分層(靜置30min)，取下層粗產品，采用無水乙醇萃取，將萃余相減壓蒸餾脫去殘余的少量乙醇，得到多元巰基化合物。實施例3本實施例的一種具有較高力學性能的多巰基-烯光敏涂料及制備方法，具體制備步驟如下：將光引發劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮加入多元巰基化合物(SH-5)中，室溫攪拌，使光引發劑完全溶解或均一，然后加入1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯，避光攪拌均勻，得到多巰基-烯光敏涂料。所述多元巰基化合物(SH-5)與1,3,5-三聚氰酸三烯丙基酯的用量為巰基/C＝C雙鍵的摩爾比＝1，光引發劑的用量為多元巰基化合物與乙烯基化合物總重量的0.5％。將多巰基-烯光敏涂料靜置30min，在紫外光下室溫成膜(成膜時間為30s)，所得樣品命名為R5。所述的多元巰基化合物，其制備方法如下：在N2的氛圍下，將12.71g雙季戊四醇和1.46g己二酸于220℃反應40min，然后加入32.38g3-巰基丙酸、0.57g對甲苯磺酸和63.55g環己烷，120℃加熱回流分水，達到理論出水量后停止反應，降溫至室溫，靜置分層(靜置30min)，取下層粗產品，采用無水乙醇萃取，將萃余相減壓蒸餾脫去殘余的少量乙醇，得到多元巰基化合物。對比例1與實施例1～3制備的巰基-烯涂料成膜后的拉伸強度與彈性模量的測試如表1所示、拉伸強度與彈性模量的柱狀圖如圖1和圖2所示。表1對比例1與實施例1～3制備的巰基-烯涂料成膜后的拉伸強度與彈性模量樣品拉伸強度(MPa)彈性模量(GPa)3S5.450.02R314.270.2R431.810.48R514.50.23上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3