【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及紫外光固化聚氨酯樹脂，特別涉及低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂及其制備方法。
技術介紹
1、隨著當代社會科技不斷進步，消費電子、新能源汽車等行業的發展速度不斷加快，在提升極限性能的基礎上，開始注意高效環保和節能減排,來滿足對于消費電子、新能源汽車等領域的需求。其中，動力電池的包裝和集成是至關重要的環節，在滿足其工業化生產的前提下，要求具備生產效率高、良率優、成本低、安全可靠性和體積利用率好的推廣價值。而動力電池外層包裝中優異的硬度防護能提升電池的安全可靠性，減少摩擦和刮劃等外部破壞造成漏電的隱患，同時還能提升體積利用率，為后續電池集成升級留下空間，幫助設計者實現電池輕量化的目標。
2、電芯外層的包裝防護，主要分為pet藍膜包裹和光固化油墨噴印，前者受限于膠水性能和施工工藝，難以做到完整貼合，而后者則完美的解決了這一難題，能為電池帶來更全面的防護。然而，由于傳統光固化油墨的所使用的聚氨酯樹脂主要為高分子材料，其粘度高，導致噴涂質量不穩定，且硬度也難以滿足長期安全性能的需求，失效風險大，難以滿足日益嚴苛的市場要求。因此，如何獲得兼具高硬度、低粘度、耐濕熱等優異性能的光固化聚氨酯樹脂，已經成為亟待解決的問題。
3、為了提高光固化聚氨酯樹脂的硬度，相關專利cn201711064341.5《一種poss改性的高硬度聚氨酯凈味木器漆》使用籠型聚倍半硅氧烷改性異氰酸酯三聚體，形成含有16個異氰酸酯的固化劑，再用于合成固化物具有高硬度的聚氨酯樹脂。專利cn202311480240.1《一種高硬度耐摩擦硬化涂
4、聚氨酯的制造通常涉及多步化學反應，其中最關鍵的是異氰酸酯基團(-nco)與羥基(-oh)的反應，生成氨基甲酸酯基團(-nh-co-o-)。
5、傳統的單組分聚氨酯為高分子材料，由異氰酸酯與多元醇反應制成，分子量從幾千到幾百萬道爾頓不等。線性的聚氨酯分子量通常在10,000到1,000,000道爾頓之間。較大的分子量和較長的分子鏈不僅會導致成品樹脂存在粘度較高的特點，如中等粘度聚氨酯的粘度范圍一般在1000-10000mpa·s之間，也會影響樹脂的硬度等使用性能，難以滿足更多應用場景的需求。
技術實現思路
1、針對上述不足，本專利技術的目的在于，針對上述問題，提供一種低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂及其制備方法，雙重優化材料的粘度和硬度；在具備相當絕緣性的基礎上，保證其具有較低的粘度和較高的硬度，從而滿足用于制備絕緣油墨的需求。并且極大地提升其綜合性能，使得其在粘度、硬度、絕緣性、耐水煮等方面皆有優秀的表現，適用于動力電池絕緣性油墨噴印工藝的應用場景。
2、本專利技術采用的技術方案為：一種低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，包括如下重量份數的組分：
3、
4、進一步，所述丙烯酸羥基酯包括丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥丁酯中的一種或幾種復合物。
5、丙烯酸羥乙酯分子式為c5h8o3，無色液體。溶于一般有機溶劑，與水混溶。共聚物可用作纖維處理劑，熱固性涂料、高粘結強度的粘合劑、兼具耐熱性和耐油性橡膠(如丙烯酸類共聚橡膠)、紙張加工劑、潤滑油添加劑，與丙烯酰胺的共聚物可用作增稠劑，與乙烯基醚的共聚物可用作地板蠟得代用品，與二乙烯苯的共聚物可用作離子交換樹脂等。丙烯酸羥丙酯的分子式為c6h10o3。可與水以任何比例混溶，亦溶解大多數有機溶劑，易聚合。可用于生產膠粘劑、熱固性涂料、纖維處理劑及合成樹脂共聚物的改性劑，也可用于制備潤滑油添加劑等。作為功能性單體用作丙烯酸樹脂的交聯單體，可以改善產品的粘著性、耐候性、耐藥劑性、耐沖擊性及光澤。用于制造合成樹脂、膠黏劑、熱固性涂料等。也用于制造纖維處理劑、膠乳、印刷油墨、醫用材料等。丙烯酸羥丁酯的化學式為c7h12o3，具有高自由度的羥基，反應性強。可用于各種聚合物的性質改變。能改善涂料以及被覆材料的低溫硬化性、柔軟性、抗擦傷性和耐酸性的高交聯性丙烯酸酯，用作粘合劑的原料，可提高粘合強度、修正性和耐久性，最適于用作聚氨酯樹脂等的原料。
6、進一步，所述二異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種復合物。
7、二苯基甲烷二異氰酸酯化學式為c15h10n2o2，是一種無色結晶固體，在常溫下為固體形式，易溶于有機溶劑如甲醇和乙醇。在工業上生產和應用較為廣泛，是一種重要的助劑，主要用于生產聚氨酯類塑料和彈性體，也可應用于涂料、粘合劑、密封劑等多個領域。通過與聚醚或聚酯等多元醇反應，可以合成聚氨酯預聚體。這些聚氨酯預聚體可以進一步與二醇或二異氰酸酯等交聯劑反應。異佛爾酮二異氰酸酯的化學式為c12h18n2o2，是一種脂環族的二異氰酸酯，是制造聚氨酯的基本原料之一，可改善制產品的光老化性能，并使制品具有色澤不泛黃的優點。亦用于配制聚氨酯膠粘劑等。異佛爾酮二異氰酸酯制成的聚氨酯膠黏劑具有優秀的耐光學穩定，和耐化學藥品性。在二組份聚氨酯涂料方面，用作與三元醇的加成化合物合成三聚異氰酸酯型異氰酸酯，與醇酸樹脂、飽和聚酯、羥基丙烯酸并用，用于大型車輛的涂裝和汽車修補涂料。六亞甲基二異氰酸酯的化學式為c8h12n2o2，是一種重要的化工原料，廣泛應用于涂料、膠粘劑、彈性體和塑料等領域。常用作聚合物的交聯劑。通過與聚醇反應，形成交聯結構，提高涂料的硬度、耐磨性和耐化學品性。此外，異氰酸酯還可以與其他涂料原料如聚酯、環氧樹脂等進行共聚反應，改善涂料的性能和應用范圍。
8、進一步，所述催化劑為三乙烯二胺、二新癸酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或幾種復合物。
9、進一步，所述阻聚劑為對甲氧基苯酚、對叔丁基鄰苯二酚中的一種或兩種復合物。
10、進一步，所述稀釋劑為甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯中的一種或幾種復合物。
11、進一步，所述抗氧化劑為聚(二丙二醇)苯基亞磷酸酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯中的一種或兩種復合物。
12、進一步，所述所述光引發劑為苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一種或兩種復合物。
13、一種低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：
14、將重量份數30-45份的丙烯酸羥基酯裝入反應容器后，開啟機械攪拌機，以250-300r/min的速度攪拌，待溫度升高并維持在65-70℃，加入0.1-0.2份的催化劑和1-3份的阻聚劑，升高溫度維持在80-85℃，攪拌均勻后，加入20-30份的二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯應分成三等份，逐步加入至反應容器中，加料完成后，將溫度升高并維持在120-130℃，反應2小時后，加入25-35份的稀釋劑和1-3份的抗氧化劑，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，包括如下重量份數的組分：
2.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述丙烯酸羥基酯包括丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥丁酯中的一種或幾種復合物。
3.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述二異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種復合物。
4.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述催化劑為三乙烯二胺、二新癸酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或幾種復合物。
5.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述阻聚劑為對甲氧基苯酚、對叔丁基鄰苯二酚中的一種或兩種復合物。
6.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述稀釋劑為甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯中的一種或幾種復合物。
7.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨
8.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述所述光引發劑為苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一種或兩種復合物。
9.一種權利要求1至8任一項所述低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，包括如下重量份數的組分：
2.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述丙烯酸羥基酯包括丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥丁酯中的一種或幾種復合物。
3.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述二異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種復合物。
4.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述催化劑為三乙烯二胺、二新癸酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或幾種復合物。
5.根據權利要求1所述的低粘度高硬度紫外光固化聚氨酯樹脂，其特征在于，所述阻聚劑為對甲氧基苯酚、對...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉武恒，周完成，
申請(專利權)人：廣東科雷明斯智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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