脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法，所述涂料的化学成分重量百分比为：油酸改性脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物25-75％、活性稀释剂20-70％、光引发剂1-7％、流平剂0.1-2％、附着力促进剂0.1-5％，各原料所占重量百分数之和为100％。本发明还公开了上述油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料的制备方法。本发明公开的紫外光固化涂料在紫外光照射下固化后，得到硬度、抗冲击性、附着力和耐水煮性等综合性能良好的涂膜，可作为各种金属板材的涂层材料等使用。
【专利说明】脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种紫外光固化涂料及其制备方法，具体涉及一种油酸改性脂环族环 氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 紫外光固化涂料是一种可在紫外光照射下固化的新型环保涂料，其成分主要包括 光活性低聚物、活性稀释剂、光引发剂、各种助剂等。与传统的涂料相比，紫外光固化涂料具 有高效、适应性广、经济、节能、环境友好等特点。随着人们环保意识的加强，紫外光固化涂 料有望代替或部分代替传统的固化涂料。
[0003] 脂环族环氧树脂由于其环氧基直接连在脂环上，与双酚A环氧树脂相比，具有热 稳定性好、耐候性好、电绝缘性能优异、工艺性能好、安全性高等优点。但是由于脂环族环氧 树脂具有刚性环结构，紫外光固化后其涂膜硬度较大，柔韧性差，需要对其改性以提高固化 膜的柔韧性。黎朝等（黎朝，祁元春等.紫外光固化脂环族环氧丙烯酸酯涂料的制备及性 能[J].华东理工大学，2012, 25 (1) : 62-66.)公开了一种脂环族环氧丙烯酸酯低聚物，该低 聚物是由脂环族环氧树脂和丙烯酸直接反应制得的，该低聚物分子量较小，但涂膜较脆、硬 度较大。为此，本专利公开了一种油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物为主体树 脂的紫外光固化涂料及其制备方法，该涂料在保持脂环族环氧丙烯酸酯类涂料原有优异性 能的同时，极大提高了其柔韧性和附着力，该涂料可作为马口铁、镀锌板、不锈钢板等金属 板材的表面涂料的使用。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供一种油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫 外光固化涂料，该紫外光固化涂料抗冲击性、附着力、耐水煮性等综合性能较好。
[0005] 本发明的另一目的是提供一种本发明的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯 紫外光固化涂料的制备方法。
[0006] 技术方案：本发明的一种脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，按重量百 分比其原料组成为：
[0007]
【权利要求】
1. 一种脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其特征在于按重量百分比其原料 组成为： 油酸改性脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物25-75%， 活性单体稀释剂 20-70%， 光引发剂 1-7%， 流平剂 0. 1-2%， 附着力促进剂 0. 1-5% , 各原料所占重量百分数之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其 特征在于：所述活性单体稀释剂为带有一个或多个丙烯酸酯基的化合物或这些化合物的组 合。
3. 根据权利要求1所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其 特征在于：所述的光引发剂为α -羟烷基苯酮类、苯偶酰类、α -胺烷基苯酮类、酰基膦氧化 物中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其 特征在于：所述的流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
5. 根据权利要求1所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其 特征在于：所述的附着力促进剂为有机膦酸酯低聚物或钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，其 特征在于：所述的油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物是由脂环族环氧树脂经油 酸改性后接枝聚氨酯丙烯酸酯制得的。
7. -种如权利要求1、2、3、4、5或6所述油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光 固化涂料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤一：聚氨酯丙烯酸酯的合成 在装有机械搅拌器、温度控制系统、氮气入口和出口的反应釜中加入异佛尔酮二异氰 酸酯IPDI和为反应物总重量的0. 05-0. 25%和0. 1-0. 5%的阻聚剂对羟基苯甲醚和催化剂 二月桂酸二丁基锡，在搅拌状态下用恒压滴液漏斗缓慢滴入与IPDI摩尔比为1-1. 1:1的丙 烯酸羟丙酯，将反应温度恒定在28-32°C，反应0. 5-1. 5小时后停止反应，降温出料，得到聚 氨酯丙烯酸酯； 步骤二：油酸改性脂环族环氧树脂的制备 在装有机械搅拌器、温度控制系统、氮气入口和出口的反应釜中加入脂环族环氧树脂， 用恒压滴液漏斗将混合均匀的油酸、对羟基苯甲醚和三乙胺缓慢加入上述反应釜中，其中， 加入的油酸重量按照上述脂环族环氧树脂的环氧基与油酸的羧基比例为1-1. 3:1确定，力口 入的对羟基苯甲醚和三乙胺重量分别为反应物总重的〇. 05-0. 25%和0. 1-0. 5%，滴加完 成后，反应温度恒定在90-1KTC，反应20-26小时后停止反应，降温出料； 步骤三：油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物的合成 将步骤一合成的聚氨酯丙烯酸酯升温至45-55°C，在氮气保护下，加入计量的步骤二制 得的油酸改性的脂环族环氧树脂，所加入的聚氨酯丙烯酸酯和油酸改性的脂环族环氧树脂 之比按前者所含的异氰酸基团为后者羟基的量的30-90%确定，同时，在上述反应体系中加 入重量为反应物总重量〇. 05-0. 25 %的阻聚剂对羟基苯甲醚和0. 1-0. 5%的催化剂二月桂 酸二丁基锡，上述反应体系在45-55°C下搅拌反应5-8小时后停止，降温出料，制得油酸改 性脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物； 步骤四：油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料的制备 向清洁容器中加入步骤三制得的油酸改性脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯低聚物、活性 单体稀释剂、光引发剂、流平剂、附着力促进剂，其重量百分数分别为25-75%、20-70%、 1-7%、0. 1-2%和0. 1-5%，各原料所占重量百分数之和为100%。上述混合物在30-70°C下 混匀即得油酸改性的脂环族环氧聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料。
【文档编号】C09D7/12GK104293164SQ201410539792
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】焦真, 王晨晨, 樊文景 申请人:东南大学