一種高uv活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法
【專利摘要】本發明提供一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，包括：首先，在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入聚醚二元醇，在110℃～130℃的溫度下抽真空脫水1～2小時；降溫至60℃以下，再依次加入含異氰酸酯基團的丙烯酸酯、催化劑、抗氧劑、阻聚劑并在70℃～90℃的溫度下充分攪拌，反應5～6小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰消失，降溫出料即可。本發明制備的聚氨酯丙烯酸酯的分子量分布較窄，粘度較低，由其制作的紫外線固化光學膠黏劑固化速度更快，紫外線固化能量在2000mJ/cm2以下，對基材的附著力更高，在光學面板的貼合領域應用前景較好。
【專利說明】一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，尤其涉及一種可應用于紫外線固化光學膠黏劑的聚氨酯丙烯酸酯，以提高紫外線固化光學膠的固化速度。
【背景技術】
[0002]隨著紫外光固化技術應用領域的不斷擴展，市場對光固化粘合劑提出了多種要求。而作為主體成分之一的預聚體的性能在很大程度上決定了光固化粘合劑能否滿足某種基本要求。聚氨酯丙烯酸酯由于其具有較高合成靈活性，綜合性能優異，在光固化涂料、油墨、膠黏劑等領域有著廣泛應用。現有的聚氨酯丙烯酸酯一般由二異氰酸酯與二元醇反應擴鏈，最后使用羥基丙烯酸酯進行封端。該方法制備的聚氨酯丙烯酸酯的分子量分布較寬，粘度較大，UV反應活性與環氧丙烯酸酯相比較低。觸摸屏的制造過程中需要用到紫外線固化光學膠黏劑對表面保護層和導電層進行貼合，為了防止表面保護層由于受熱而變形，就需要提高紫外線固化光學膠黏劑的固化速度。
【發明內容】
[0003]針對現有方法制備的聚氨酯丙烯酸酯活性低的缺點，本發明提供一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，將其應用于紫外線固化光學膠黏劑，紫外線固化能量在2000mJ/cm2 以下。`
[0004]本發明的技術方案如下:一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法包括:首先，在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入90-99份的聚醚二元醇，在110°C~130°C的溫度下抽真空脫水I~2小時；降溫至60°C以下，再依次加入1-9份含異氰酸酯基團的丙烯酸酯、0.1-0.3份催化劑、0.1-0.25份抗氧劑、0.02-0.05份阻聚劑并在70°C~900C的溫度下充分攪拌，反應5~6小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰消失，降溫出料即可。
[0005]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進:
進一步，所述聚醚二元醇為聚氧化丙烯二醇，分子量為6000~20000，可以是一種分子量或任意幾種分子量聚氧化丙烯二醇的混合物。
[0006]進一步，所述含異氰酸酯基團的丙烯酸酯為異氰酸酯丙烯酸乙酯、異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯中的一種。
[0007]進一步，所述催化劑為辛酸亞錫、二丁基二氯化錫、二月桂酸二丁基錫、三亞乙基
二胺、二甲基環已胺、五甲基二亞乙基三胺中的一種。
[0008]進一步，所述抗氧劑為2，6-二叔丁基-4-甲酚、2，2’-亞甲基-雙(4-甲基_6_叔丁基苯酚)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(十八烷基)季戊四醇二亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯、硫代二丙酸二 (十二醇)酯、硫代二丙酸二 (十八醇)酯、4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、2，2’ -硫代二乙基雙[3- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]中的一種。
[0009]進一步，所述阻聚劑為對苯二酚、對羥基苯甲醚、2，6- 二硝基對甲酚、4，6- 二硝基-2-仲丁基苯酚、對叔丁基鄰苯二酚、2，6- 二叔丁基對乙基苯酚中的一種。
[0010]本發明的有益效果是:本發明制備的高UV活性聚氨酯丙烯酸酯由聚醚二元醇與含異氰酸酯基團的丙烯酸酯直接反應得到，丙烯酸酯基團的β位有氨基(NH)的存在使其具有更高的UV反應活性。另外，本發明制備的聚氨酯丙烯酸酯的分子量分布較窄，粘度較低，由其制作的紫外線固化光學膠黏劑固化速度更快，紫外線固化能量在2000mJ/cm2以下，對基材的附著力更高，在光學面板的貼合領域應用前景較好。
【具體實施方式】
[0011]以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0012]實施例1
在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入120克分子量為6000的聚氧化丙烯二醇，在120°C的溫度下抽真空脫水1.5小時，降溫至60°C以下，加入5.65克異氰酸酯丙烯酸乙酯、0.2克二月桂酸二丁基錫、0.17克雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、0.04克對叔丁基鄰苯二酚，在80°C的溫度下反應5小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰(2200CHT1)消失，降溫出料即可。
[0013]實施例2
在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入160克分子量為8000的聚氧化丙烯二醇，在120°C的溫度下抽真空脫水1.5小時，降溫至60°C以下，加入5.65克異氰酸酯丙烯酸乙酯、0.18克辛酸亞錫、0.12克β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、
0.03克對羥基苯甲醚，在80°C的溫度下反應5小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰(2200CHT1)消失，降溫出料即可。
[0014]實施例3
在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入120克分子量為12000的聚氧化丙烯二醇，在120°C的溫度下抽真空脫水1.5小時，降溫至60°C以下，加入2.82克異氰酸酯丙烯酸乙酯、0.25克二丁基二氯化錫、0.19克三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、0.02克對苯二酚，在80°C的溫度下反應5小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰(2200cm-1)消失，降溫出料即可。
[0015] 實施例4
在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入180克分子量為18000的聚氧化丙烯二醇，在120°C的溫度下抽真空脫水1.5小時，降溫至60°C以下，加入3.1克異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯、0.11克二甲基環己胺、0.27克4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、
0.04克2，6-二硝基對甲酚，在80°C的溫度下反應5小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰(2200CHT1)消失，降溫出料即可。
[0016]對比實施例1
在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入120克分子量為12000的聚氧化丙烯二醇，在120°C的溫度下抽真空脫水1.5小時，加入0.23克辛酸亞錫和4.45克異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌，升溫加熱，控制溫度75°C，反應4小時，降溫至30°C，加入0.13克雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、0.03克對叔丁基鄰苯二酚和2.32克丙烯酸-β -羥乙酯，在85°C的溫度下繼續反應2小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰(2200CHT1)消失，降溫出料即可。
[0017]通過下面的試驗測試本發明的聚氨酯丙烯酸酯的性能。
[0018]試驗實施例1
分別取實施例1-4和對比實施例制得的聚氨酯丙烯酸酯60克，添加35克丙烯酸異冰片酯作為活性稀釋劑，5克1-羥基-環已基苯基甲酮作為光引發劑，混合溶解均勻，制備紫外線固化光學膠黏劑，采用UV-DSC測試其完全固化所需的光固化能量。
[0019]試驗實施例2
將上述所得膠液滴于一片玻璃片(寬25mmX長100mmX厚3mm)的中央，其上以十字交叉的形式蓋一片相同的玻璃片，UV照射5000mJ/cm2，放置24小時，采用萬能拉力機測試其拉拔強度。
[0020]測試結果如表1:
表1實施例1-4制得的樣品與對比實施例1性能測試結果對比
【權利要求】
1.一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法包括:首先，在裝有攪拌、溫度計、氮氣出入口的四口反應瓶中加入90-99份的聚醚二元醇，在110°C~130°C的溫度下抽真空脫水I~2小時；降溫至60°C以下，再依次加入1-9份含異氰酸酯基團的丙烯酸酯、0.1-0.3份催化劑、0.1-0.25份抗氧劑、0.02-0.05份阻聚劑并在70°C~90°C的溫度下充分攪拌，反應5~6小時，取樣測紅外光譜確認異氰酸酯基團的紅外吸收峰消失，降溫出料即可。
2.根據權利要求1所述的一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述聚醚二元醇為聚氧化丙烯二醇，分子量為6000~20000，可以是一種分子量或任意幾種分子量聚氧化丙烯二醇的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述含異氰酸酯基團的丙烯酸酯為異氰酸酯丙烯酸乙酯、異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述催化劑為辛酸亞錫、二丁基二氯化錫、二月桂酸二丁基錫、三亞乙基二胺、二甲基環已胺、五甲基二亞乙基三胺中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑為2，6- 二叔丁基-4-甲酚、2，2’ -亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基 苯基)丙酸]季戊四醇酯、β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(十八烷基)季戊四醇二亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯、硫代二丙酸二(十二醇)酯、硫代二丙酸二 (十八醇)酯、4，4’ -硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、2，2’ -硫代二乙基雙[3- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種高UV活性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法，其特征在于，所述阻聚劑為對苯二酚、對羥基苯甲醚、2，6- 二硝基對甲酚、4，6- 二硝基-2-仲丁基苯酚、對叔丁基鄰苯二酚、2，6- 二叔丁基對乙基苯酚中的一種。
【文檔編號】C08G18/81GK103467706SQ201310445375
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】崔亨利, 王建斌, 陳田安, 解海華 申請人:煙臺德邦科技有限公司