一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种紫外光固化涂料领域，具体涉及一种含有天然可再生原料二聚酸的紫外光固化涂料。

背景技术：

1、紫外光固化涂料具有环保，低能耗，高效等优点，广泛应用于塑料、木器、金属等表面涂装领域。由于紫外光固化涂料突出的高硬度，耐磨性等优异物理性能，以及施工高效性，特别适合应用于消费电子产品用功能性涂层。消费电子产品更新速度快，相关的原材料迭代更新快，造成了大量源于石化资源的高分子材料的消耗，以及材料的环境破坏。现阶段消费电子产品厂家如手机厂商为了保护环境，均在减少相关配件的发售，另一解决方法原材料是采用非石化资源材料或者可降解材料。

2、中国专利cn110325605a公开了一种通过将生物材料引入到紫外光固化涂料，具有与基于石油化学的现有紫外光涂料组合物相同或者比之更好的物性且环保的紫外光固化涂料组合物。但是其硬度低，耐划伤性差等物理性能不好，影响其使用范围。中国专利cn105418883a公开了一种水性聚氨酯丙烯酸酯，其通过将将疏水性的非极性脂肪烃结构二聚酸引入水性聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料体系，显著地提高了材料的耐水性。然而由于其成膜机理是水性乳胶粒子相互堆积成膜，另外其交联密度也不够大，导致其硬度低和耐划伤性差，满足不了消费电子产品和家具家电等领域用功能性薄膜的性能要求。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，并且附着力好，硬度高，耐划伤性好。

2、本发明采取的技术方案是，一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，原料组分比例为：

3、

4、所述的含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物按以下方法制备得到：(1)将二聚酸与二元醇按摩尔比1:1.5-2加入反应釜，高温进行酯化反应得到端羟基的二聚酸型聚酯二元醇；(2)将步骤(1)的二聚酸型聚酯二元醇与二异氰酸酯按摩尔比1:1.5-2加入反应釜，60-80℃

5、反应2-4h，得到端异氰酸酯的预聚体；(3)往步骤(2)中加入与端异氰酸酯的预聚体等

6、摩尔比的含端羟基的丙烯酸酯单体，60-80℃反应2-4h，得到含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。所述的二元醇为乙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,3-丙二醇，和1,5-戊二醇的一种。所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,3,3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸基甲基环己烷和二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的一种。所述的含端羟基的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇三甲基丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯的一种。

7、所述的活性单体为丙烯酰吗啉，丙烯酸异冰片酯，四氢呋喃丙烯酸酯，丙烯酸羟乙酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇三甲基丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯的一种以上混合。

8、所述的光引发剂为均裂型光引发剂，夺氢型光引发剂的一种以上混合。所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基丙酮、2,4,6-三甲基-苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、二苯甲酮、安息香乙醚、安息香双甲醚的一种以上混合。

9、所述的助剂为流平剂，润湿剂，消泡剂的一种以上混合。

10、所述的含二聚酸结构的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于包括如下述步骤：将50～80份含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，15～45活性单体，3-7份光引发剂，0.5-2份助剂混合并搅拌均匀，制备得到含二聚酸结构的紫外光固化涂料。

11、本发明与现有技术相比具有如下优点：

12、(1)本发明引入天然可再生原料二聚酸到紫外光固化体系，降低源于石化资源的高分子材料使用，具有显著环保性和可降解性。

13、(2)本发明通过设计二聚酸和线性二元醇酯化反应，得到非晶态占比少的聚酯二元醇，带来良好的硬度，耐磨性，柔韧性等物理性能。

技术特征：

1.一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，原料组分比例为：

2.根据权利要求1所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物包括如下工艺步骤：

3.根据权利要求2所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，所述二元醇为乙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,3-丙二醇，和1,5-戊二醇的一种。

4.根据权利要求2所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,3,3-三甲基-5-异氰酸基-1-异氰酸基甲基环己烷和二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，含端羟基的所述丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇三甲基丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯的一种。

6.根据权利要求1所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，所述活性单体为丙烯酰吗啉，丙烯酸异冰片酯，四氢呋喃丙烯酸酯，丙烯酸羟乙酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇三甲基丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯的一种以上混合。

7.根据权利要求1所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂为均裂型光引发剂，夺氢型光引发剂的一种以上混合。

8.根据权利要求1所述的一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂，润湿剂，消泡剂的一种以上混合。

9.一种权利要求1-8任一项所述的含二聚酸结构的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括如下述步骤：将50～80份含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，15～45活性单体，3-7份光引发剂，0.5-2份助剂混合并搅拌均匀，制备得到含二聚酸结构的紫外光固化涂料。

技术总结
本发明公开了一种含二聚酸结构的紫外光固化涂料及其制备方法，其原料组分比例为：含二聚酸结构的聚氨酯丙烯酸酯低聚物50‑80份，活性单体15‑45份，光引发剂3‑7份，助剂0.5‑2份。本发明将天然可再生原料二聚酸引入紫外光固化涂料体系，减少非再生石化资源的使用，具有环保性和生物可降解性。本发明的紫外光固化涂料具有附着力好，硬度高，耐磨性好，可以应用在消费电子产品和家具家电等领域用功能性薄膜。

技术研发人员：刘新,刘奕燎,郭莹,方彬宗,邓文涛,严天宇
受保护的技术使用者：广州四面体新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16