CN1718656A - 一种含poss的紫外光固化涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属功能高分子材料技术领域，具体为一种含POSS的紫外光固化涂料及其制备方法。其制备方法为：采用有机硅烷部分水解－封角法制备一种带双键的POSS；将二异氰酸酯、多元醇、催化剂以及活性稀释剂按一定比例混合均匀后，升温使反应趋于完成，即得含POSS的PUA预聚物；最后将上述含POSS的PUA预聚物、催化剂、光引发剂、活性稀释剂，以及其它助剂，搅拌均匀，即得含POSS的紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料。本发明具有工艺简单、对环境的污染小、成本低和涂膜固化快等优点，可满足涂料发展所要求的多种需要。

Description

一种含POSS的紫外光固化涂料及其制备方法

技术领域

本发明属功能高分子材料技术领域，具体涉及一种含POSS的紫外光固化涂料及其制备方法。

背景技术

随着人们对高性能高品质产品的不断追求，以及对能源消耗及环境污染问题的日益关注，涂料将越来越向高性能、低成本、低能耗和无环境污染等方向发展。近年来出现了以辐射固化涂料、水性涂料、高固体份涂料和粉末涂料为代表的新型环保型涂料，其中辐射固化型涂料，因其不含挥发性有机溶剂，对环境无污染，涂膜干后无残留溶剂以及优异的应用性能而被推为环保型涂料之首。紫外光(UV)固化和电子束(EB)固化统称辐射固化，由于电子束固化设备较为复杂，成本高，所以紫外光固化技术在辐射固化涂料中的应用最为广泛。

1946年，美国Inmomt公司首先获得了不饱和聚酯/苯乙烯紫外固化油墨的第一个专利。德国于六十年代首次使粒子板涂层紫外固化进入商品化，美国福特公司第一个应用电子束辐射固化汽车零部件和仪表表面涂层。之后，紫外光固化涂料技术在发达国家经历了迅猛发展，年均增长率在10％以上，现已成为年产值达数十亿美元的大产业。我国在二十世纪七十年代初就开始对光固化涂料进行研究开发，目前紫外光固化涂料在我国发展极为迅速。而POSS(多面体低聚位半硅氧烷)基紫外光固化涂料作为近年来迅速发展的一种新型紫外光固化涂料，其在各方面的应用越来越受到关注。目前国内在这方面的研究仍然处于起步阶段，现有的文献多是有关POSS的结构特性及其制备的，涉及到POSS在紫外光固化涂料中应用的还比较少见。本发明制备一种含POSS的新型紫外光光固化涂料，考察POSS在紫外光固化涂料应用中的纳米增强效应，也可为紫外光固化涂料的改性提供一种新的思路。

发明内容

本发明的目的在于提出一种含POSS的紫外光固化涂料及其制备方法。

本发明提出的含POSS的紫外光固化涂料，是由二异氰酸酯、含双键的POSS、多元醇、催化剂以及活性稀释剂按下述重量配比200-500∶0.5-20∶80-120∶0.1-2∶10-30混合后经反应获得含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物；其中，含双键的POSS采用有机硅氧烷部分水解-封角方法制备获得。

使用前，将上述含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物、催化剂、光引发剂、活性稀释剂，以及其它助剂(如消泡剂、流平剂等)按如下重量配比均匀混合，即得到紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料。其中：

所说有机硅烷是甲基三氯硅氧烷、乙基三氯硅氧烷、丙基三氯硅氧烷、苯基三氯硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷、γ-氯丙基三氯硅氧烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基三乙氧基硅烷；

所说的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯如甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、4，6-二甲苯二异氰酸酯、3，3’-二甲基联苯-4，4’-二异氰酸酯或3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或者脂肪族二异氰酸酯如己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或异佛儿酮二异氰酸酯；

所说的多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯或聚氨酯。例如：聚环氧乙烷多元醇，聚环氧丙烷多元醇，聚四氢呋喃多元醇或聚己内酯多元醇。如聚乙二醇(PEG)、环氧丙烯聚醚二元醇(PPG)、四氢呋喃聚醚二元醇(PTMG)、聚氧化丙烯醚(PPO)、聚四甲撑氧醚(PTMO)及聚丁烷二醇(PBD)、蓖麻油(CO)等。

所说的催化剂可以是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、N-甲基吗啉或者三亚乙基二胺。

所说的活性稀释剂可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯，以及阳离子聚合所使用的还氧化物以及乙烯基醚等都是辐射固化配方中通常所使用的活性单体。

所说的光引发剂可以是二苯甲酮、α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环己基苯甲酮、安息香甲醚、α-羟基安息香乙醚、异丙基硫杂蒽酮、2(4-甲硫基苯甲酰基)-2-吗啉基丙烷或4-吗啉基甲酰基-1-卞基-1-(二甲胺基)丙烷等。

上述含POSS的紫外光固化涂料的制备方法如下：

(1)在装有回流冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中加入5～25mL有机硅单体、5～50mL蒸馏水和25～150mL共有机溶剂，在30～80℃的水浴中搅拌12～72小时，收集得到白色固体，用共有机溶剂洗涤过滤，在30～60℃条件下真空干燥12小时以上，产物用5～30倍重量的碱性有机溶剂处理，再将它倒入等体积的盐酸和冰的混合物中，然后过滤和水洗至中性，在40～80℃条件下真空干燥12小时以上。再用乙醚彻底萃取，可得到未改性的POSS；

(2)在5～50ml浓度为0.025g/ml的上述POSS的混合有机溶剂中，逐滴滴加5～25ml浓度为0.025g/ml的活性有机硅单体溶液，在30～50℃水浴中反应12～72小时。将产物倒入5～20倍的冰水和盐酸混合溶液中静置12小时以上，得到的沉淀物用去离子水洗涤直到滤液呈中性为止。过滤收集的白色固体，在30～60℃条件下真空干燥12小时以上，即得到带双键基团的POSS；

(3)将二异氰酸酯、带双键的POSS、多元醇、催化剂以及活性稀释剂以200～500∶0.5-20∶80～120∶0.1～2∶10～30(重量)的比例混合均匀，升温至60-80℃，反应3-6小时，使反应趋于完成，即得含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物；

(4)使用前，将上述含POSS的预聚物、光引发剂、活性稀释剂和其它助剂，以100∶0.1-2∶5-10∶1-5(重量)的比例混合均匀，即得紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料。

本发明中，有机硅单体可以是甲基三氯硅氧烷、乙基三氯硅氧烷、丙基三氯硅氧烷、苯基三氯硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷或γ-氯丙基三氯硅氧烷等。

本发明中，活性有机硅单体可以是乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷、γ-氯丙基三氯硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基三乙氧基硅烷等。

本发明中，共有机溶剂可以是乙二醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、N-甲基吡咯烷酮、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丁醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、二氧六环和甘油等。

本发明中，碱性有机溶剂可以是吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺等。

本发明中，混合有机溶剂可以是四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺中的两种或以上溶剂的混合物。

本发明中，二异氰酸酯可以是芳香族二异氰酸酯如甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、4，6-二甲苯二异氰酸酯、3，3’-二甲基联苯-4，4’-二异氰酸酯或3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或者脂肪族二异氰酸酯如己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或异佛儿酮二异氰酸酯等。

本发明中，多元醇可以是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯或聚氨酯。例如：聚环氧乙烷多元醇，聚环氧丙烷多元醇，聚四氢呋喃多元醇或聚己内酯多元醇。如聚乙二醇(PEG)、环氧丙烯聚醚二元醇(PPG)、四氢呋喃聚醚二元醇(PTMG)、聚氧化丙烯醚(PPO)、聚四甲撑氧醚(PTMO)及聚丁烷二醇(PBD)、蓖麻油(CO)等。

本发明中，所说的催化剂可以是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、N-甲基吗啉或者三亚乙基二胺。

本发明中，所说的活性稀释剂可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯，以及阳离子聚合所使用的还氧化物以及乙烯基醚等都是辐射固化配方中通常所使用的活性单体。

本发明中，所说的光引发剂可以是二苯甲酮、α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环己基苯甲酮、安息香甲醚、α-羟基安息香乙醚、异丙基硫杂蒽酮、2(4-甲硫基苯甲酰基)-2-吗啉基丙烷或4-吗啉基甲酰基-1-卞基-1-(二甲胺基)丙烷等。

本发明中，所用助剂包括涂料中常用的流平剂、消泡剂、表面活性剂、填料等。

本发明的优点是：通过有机硅氧烷的水解合成一类POSS，然后将其功能化，使其带有反应性的基团，即合成可参加聚合反应带有双键的POSS。接着利用二异氰酸酯和丙烯酸羟丙酯及多元醇反应，制备出一种含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料。本发明具有工艺简单、对环境的污染小、成本低和涂膜固化快等优点，可满足涂料发展所要求的多种需要，而且POSS在涂料中的纳米增强效应，也可为紫外光固化涂料的改性提供了一种新的思路，具有更大的发展前途和更广泛的应用。

附图说明

图1是POSS分子结构图。

图2是含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的场发射扫描电镜图。

图3是含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线(含2％POSS)。

图4是含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线(含5％POSS)。

图5是不含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线。

表1是含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能。

具体实施方式

上述一种含POSS的紫外光固化涂料，其制备方法是首先在装有回流冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中小心加入5～25mL有机硅单体、5～50mL蒸馏水和25～150mL共有机溶剂，在30～80℃的水浴中搅拌12～72小时后，将收集得到的白色固体用共有机溶剂洗涤过滤后在30～60℃条件下真空干燥过夜，产物用5～30倍重量的碱性有机溶剂处理后，将之倒入等体积的浓盐酸和冰的混合物中，然后过滤和水洗至中性，在40～80℃条件下真空干燥过夜。再用乙醚彻底萃取，可得到未改性的POSS。

然后在5～50ml浓度为0.025g/ml的上述POSS的混合有机溶剂中，逐滴滴加5～25ml浓度为0.025g/ml的活性有机硅单体溶液，在30～50℃水浴中反应12～72小时。将产物倒入5～20倍的冰水和浓盐酸混合溶液中静置过夜，得到的沉淀用去离子水洗涤直到滤液呈中性为止。过滤收集的白色固体在30～60℃条件下真空干燥12小时以上，即得到带双键基团的POSS。

接着将二异氰酸酯、带双键的POSS、多元醇、催化剂以及活性稀释剂以200～500∶0.5-20∶80～120∶0.1～2∶10～30(重量)的比例混合均匀，升温至60-80℃反应3-6小时，使反应趋于完成，即得含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物。

使用前，将上述含POSS的预聚物、光引发剂、活性稀释剂和其它助剂，以100∶0.1-2∶5-10∶1-5(重量)的比例混合均匀，即得紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料。

最后将上述紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料均匀涂于基体表面，直接置于紫外光灯下照射，进行紫外光固化。再将该紫外光固化膜进行性能测试。

本发明中，有机硅单体可以是甲基三氯硅氧烷、乙基三氯硅氧烷、丙基三氯硅氧烷、苯基三氯硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷或γ-氯丙基三氯硅氧烷等。活性有机硅单体可以是乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷、γ-氯丙基三氯硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基三乙氧基硅烷等。共有机溶剂可以是乙二醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、N-甲基吡咯烷酮、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丁醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、二氧六环和甘油等。碱性有机溶剂可以是吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺等。混合有机溶剂可以是四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺中的两种或以上溶剂的混合物。二异氰酸酯可以是芳香族二异氰酸酯如甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、4，6-二甲苯二异氰酸酯、3，3’-二甲基联苯-4，4’-二异氰酸酯或3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或者脂肪族二异氰酸酯如己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或异佛儿酮二异氰酸酯等。多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯或聚氨酯。例如：聚环氧乙烷多元醇，聚环氧丙烷多元醇，聚四氢呋喃多元醇或聚己内酯多元醇。如聚乙二醇(PEG)、环氧丙烯聚醚二元醇(PPG)、四氢呋喃聚醚二元醇(PTMG)、聚氧化丙烯醚(PPO)、聚四甲撑氧醚(PTMO)及聚丁烷二醇(PBD)、蓖麻油(CO)等。催化剂可以是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、N-甲基吗啉或者三亚乙基二胺，用量为0.1％-2％重量。活性稀释剂是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯，以及阳离子聚合所使用的还氧化物以及乙烯基醚等都是辐射固化配方中通常所使用的活性单体。光引发剂是二苯甲酮、α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环己基苯甲酮、安息香甲醚、α-羟基安息香乙醚、异丙基硫杂蒽酮、2(4-甲硫基苯甲酰基)-2-吗啉基丙烷或4-吗啉基甲酰基-1-卞基-1-(二甲胺基)丙烷等。

下面结合实施例对本发明进行详细的说明。在不违反本发明的主旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。

实施例1

在装有回流冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，在搅拌条件下小心的将17.7mL蒸馏水加入10mL三氯甲基硅氧烷和60mL丙酮中，在50℃的水浴中搅拌48小时，反应结束后将收集得到的白色固体用丙酮洗涤过滤后在45℃条件下真空干燥过夜，产物用20倍重量的吡啶悬浮并搅拌过夜，将吡啶溶液倒入等体积的浓盐酸和冰的混合物中，然后收集沉淀用水洗涤至中性，在60℃条件下真空干燥过夜。再用乙醚彻底萃取，可得到未改性的POSS。然后在15ml浓度为0.025g/ml的上述POSS的三乙胺/四氢呋喃(1∶100，体积比)混合溶液中，逐滴滴加20ml浓度为0.025g/ml的γ-丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(KH-570)的四氢呋喃溶液，在35℃水浴中反应72小时。将产物倒入10倍的冰水和浓盐酸混合溶液中静置过夜，得到的沉淀用去离子水洗涤若干次直到滤液呈中性为止。过滤收集的白色固体在60℃真空下干燥12小时以上，即得到带双键活性基团的POSS。将带双键的POSS(0.4g)、5.95g(0.0238mol)改性二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、3.57g(0.0079mol)含有改性多元醇、0.1g对苯二酚、1.3g(0.01mol)丙烯酸羟丙酯和0.1g二丁基二月桂酸锡，搅拌均匀后，升温至70℃左右继续搅拌反应4h，使反应趋于完成。即得含POSS的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。使用前，将该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯预聚物(10克)、丙烯酸丁酯(10g)、α-羟基安息香乙醚(0.1g)，流平剂BYK-300(0.02g)和消泡剂5400-PII(0.008g)，搅拌均匀，即得紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料，再将上述紫外光固化涂料均匀涂于基体表面作为样品1(含2％POSS，重量比)，用500W的紫外光灯作为辐射源，直接将样品置于紫外光灯下照射固化完全，即为样品1，将该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化膜进行各种性能测试。

图2是该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的场发射扫描电镜图，图3是该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线(含2％POSS)。该聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能结果如表1所示。

实施例2

采用与实施例1相同的制备条件，但是含双键的POSS的量改为1.0g。所制备的含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂层即为样品2(含5％POSS)。

图4是该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线(含5％POSS)。该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能结果如表1所示。

实施例3

采用与实施例1相同的制备条件，但是稀释剂丙烯酸丁酯(10g)改为丙烯酸丁酯(5.0g)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)(5.0g)。所制备的含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂层即为样品3。

该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能结果如表1所示。

实施例4

采用与实施例1相同的制备条件，但是稀释剂丙烯酸丁酯(10g)改为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)(10.0g)。所制备的含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂层即为样品4。

该含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能结果如表1所示。

实施例5

采用与实施例1相同的制备条件，但是不加含双键的POSS。所制备的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂层即为样品5。

图5是该聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的TG-DSC曲线(不含POSS)。该聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂膜的性能结果如表1所示。

实施例6

采用与实施例1相同的制备条件，但是改性二苯基甲烷二异氰酸酯和改性多元醇的比例变为5.95g(0.0238mol)∶5.36g(0.0119mol)。

实施例7

采用与实施例1相同的制备条件，但是改性二苯基甲烷二异氰酸酯和改性多元醇的比例变为5.95g(0.0238mol)∶2.68g(0.006mol)。

实施例8

采用与实施例1相同的制备条件，但是改性二苯基甲烷二异氰酸酯改为甲苯-2，4-二异氰酸酯，改性多元醇变为蓖麻油。

实施例9

采用与实施例1相同的制备条件，但是改性二苯基甲烷二异氰酸酯改为3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，改性多元醇变为四氢呋喃聚醚二元醇。

实施例10

与实施例1相同，但是三氯甲基硅氧烷变为三氯苯基硅氧烷，其用量变为15ml。γ-丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改为甲基乙烯基三氯硅氧烷，其浓度和用量分别变为0.05g/ml和30ml。

实施例11

与实施例1相同，但是α-羟基安息香乙醚(0.1g)的用量变为0.05g。

实施例12

与实施例1相同，但是α-羟基安息香乙醚(0.1g)的用量变为0.15g。

实施例13

与实施例1相同，但是α-羟基安息香乙醚变为α-羟基异丙基苯甲酮，用量变为0.15g。

实施例14

与实施例1相同，但是α-羟基安息香乙醚变为α-羟基环己基苯甲酮，用量变为0.15g。

上述实施例2-14所制备的含POSS的聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其结构和性能和实施例1的结果相同或相类似，均具有工艺简单、对环境的污染小、成本低、成膜性好、涂膜固化快和纳米增强效应等优点，是一种良好的紫外光固化涂料。

                                            表1

样品	外观	铅笔硬度	耐水性	附着力	固化速度	初始分解温度
							1	表面微凹凸，光泽度一般	4H	良	3	中	310℃
2	表面平整，光泽度一般	5H	良	2	中	311℃
							3	表面平整，光泽度良好	5H	良	3	快	298℃
4	表面平整，光泽度良好	5H	差	4	快	306℃
							5	表面较平整，光泽度较好	2H	差	3	快	281℃

Claims (8)

1、一种含POSS的紫外光固化涂料，其特征在于由二异氰酸酯、含双键的POSS、多元醇、催化剂以及活性稀释剂按下述重量配比200-500∶0.5-20∶80-120∶0.1-2∶10-30混合后经反应获得含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物；其中，含双键的POSS采用有机硅氧烷部分水解-封角方法制备获得；其中：

所说有机硅烷是甲基三氯硅氧烷、乙基三氯硅氧烷、丙基三氯硅氧烷、苯基三氯硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷、γ-氯丙基三氯硅氧烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基三乙氧基硅烷；

所说的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯如甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、4，6-二甲苯二异氰酸酯、3，3’-二甲基联苯-4，4’-二异氰酸酯或3，3’-二甲基-4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或者脂肪族二异氰酸酯如己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或异佛儿酮二异氰酸酯；

所说的多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丙烯酸酯或聚氨酯。

2、一种如权利要求1所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)在装有回流冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中加入5～25mL有机硅单体、5～50mL蒸馏水和25～150mL共有机溶剂，在30～80℃的水浴中搅拌12～72小时，收集得到白色固体，用共有机溶剂洗涤过滤，在30～60℃条件下真空干燥10小时以上，产物用5～30倍重量的碱性有机溶剂处理，将它倒入等体积的盐酸和冰的混合物中，然后过滤和水洗至中性，在40～80℃条件下真空干燥10小时以上，再用乙醚彻底萃取，得到未改性的POSS；

(2)在5～50ml浓度为0.025g/ml的上述POSS的混合有机溶剂中，滴加5～25ml浓度为0.025g/ml的活性有机硅单体溶液，在30～50℃水浴中反应12～72小时；将产物倒入5～20倍的冰水和盐酸混合溶液中静置10小时以上，得到的沉淀物用去离子水洗涤直到滤液呈中性为止；过滤收集的白色固体，在30～60℃条件下真空干燥12小时以上，即得到带双键基团的POSS；

(3)将二异氰酸酯、带双键的POSS、多元醇、催化剂以及活性稀释剂以200～500∶0.5～20∶80～120∶0.1～2∶10～30的重量比例混合均匀，升温至60-80℃，反，3-6小时，使反应趋于完成，即得含POSS的聚氨酯丙烯酸预聚物；

3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于将所得到的POSS的预聚物、光引发剂、活性稀释剂，以及其它助剂，以100∶0.1-2∶5-10∶1-5重量比例混合均匀，即得紫外光固化聚氨酯丙烯酸涂料；

4、根据权利要求2所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于所说的有机硅单体是甲基三氯硅氧烷、乙基三氯硅氧烷、丙基三氯硅氧烷、苯基三氯硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷或γ-氯丙基三氯硅氧烷。

5、根据权利要求2所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于所说的活性有机硅单体是乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基三氯硅氧烷、γ-氯丙基三氯硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或丙烯酰氧基三乙氧基硅烷。

6、根据权利要求2所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于所说的共有机溶剂是乙二醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、N-甲基吡咯烷酮、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丁醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、二氧六环或甘油；

所说碱性有机溶剂是吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺；

所说的混合有机溶剂是四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、乙胺、二乙胺、三乙胺、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺中的两种或以上溶剂的混合物。

7、根据权利要求2所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于所说的催化剂是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、N-甲基吗啉或者三亚乙基二胺；

所说的活性稀释剂是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯，或者阳离子聚合所使用的还氧化物以及乙烯基醚。

8、根据权利要求2所述的含POSS的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于所说的光引发剂是二苯甲酮、安息香甲醚、α-羟基安息香乙醚、α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环己基苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮或者2(4-甲硫基苯甲酰基)-2-吗啉基丙烷。

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