光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體及其涂料的制作方法
【專利摘要】一種光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體，其制備方法為：先將丙烯酸酯類單體與羥基型丙烯酸酯類單體進行自由基聚合成羥基型丙烯酸樹脂，再采用不飽和聚酯多元醇與多異氰酸酯單體反應(yīng)合成端異氰酸酯聚氨酯預(yù)聚體，然后用羥基型丙烯酸樹脂對其進行封端，最后中和加水分散，制得光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體此方法所合成樹脂提高結(jié)合了丙烯酸及聚氨酯樹脂優(yōu)勢，且提高了樹脂分子量及光固化反應(yīng)速度。本發(fā)明制得的樹脂配以水性色漿及引發(fā)劑可制成光固化涂料，應(yīng)用于建筑及家用裝飾行業(yè)。
【專利說明】光敏性水性丙稀酸-聚氨龍分散體及其涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種水性丙締酸-聚氨醋雜化改性技術(shù)，特別設(shè)及一種W雜化改性技 術(shù)制得的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體，W及涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 光固化涂料是20世紀60年代末由德國拜耳公司開發(fā)的一種環(huán)保型節(jié)能涂料。我 國從20世紀80年代開始進入光固化涂料領(lǐng)域。近年來隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強，光固 化涂料品種性能不斷增強，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，產(chǎn)量快速增大，呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢頭。光 固化產(chǎn)品已在電子行業(yè)光固化技術(shù)是一項節(jié)能和清潔環(huán)保型技術(shù)，它節(jié)約能源一一能耗僅 為熱固化的五分之一，且不含溶劑、對生態(tài)環(huán)境有保護作用，不會向大氣排放毒氣和二氧化 碳，故被譽為"綠色技術(shù)"。光固化技術(shù)扣V)是通過一定波長的紫外光照射，使液態(tài)的環(huán)氧 丙締酸樹脂高速聚合而成固態(tài)的一種光加工工藝，光固化反應(yīng)本質(zhì)上是光引發(fā)的聚合、交 聯(lián)反應(yīng)。光固化涂料是光固化技術(shù)在工業(yè)上大規(guī)模成功應(yīng)用的最早范例，也是目前光固化 產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)銷量最大的產(chǎn)品。
[0003] 中國實用新型專利化201320312949. 6提供了一種紫外光固化面地板，包括基材 層、紫外光固化錯射膜、紫外光固化底漆層和紫外光固化面漆層，其中基材層上設(shè)置有一層 所述紫外光固化錯射膜，錯射膜的上面依次涂有紫外光固化底漆層和紫外光固化面漆層。
[0004] 中國實用新型專利化201320077080. 1提供了一種UVS光固化保溫裝飾復(fù)合板安 裝結(jié)構(gòu)及安裝錯固件。錯固件包含安裝底座和插入部分，安裝底座和插入部分均位于連接 片上，安裝底座上有安裝基孔，安裝底座和插入部分位于連接片的兩個端部。還包含UVS光 固化保溫裝飾復(fù)合板，插入部分插入UVS光固化保溫裝飾復(fù)合板的側(cè)面將其固定。墻面上 有一個W上的UVS光固化保溫裝飾復(fù)合板彼此鄰接安裝構(gòu)成保溫裝飾層，插入部分插入緊 鄰氣碳光固化飾面層的蒸壓增強纖維水泥板層中。新安裝結(jié)構(gòu)解決了錯固件損傷巧材、在 巧材中松動、移位的問題，提高了安裝牢固性，擴展了 UVS光固化保溫裝飾復(fù)合板巧材的種 類，適用于各種巧材；提高了工人安裝效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的在于提供一種接枝率高，性能優(yōu)秀的光敏性水性丙締酸-聚氨 醋分散體。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體，此樹脂配 W合適的引發(fā)劑能在紫外光照射下，干燥快性能優(yōu)秀。
[0007] 本發(fā)明的又一個目的在于提供一種光固化水性涂料，適用于金屬，塑料及玻璃底 材，干燥速度快，性能優(yōu)秀。
[000引本發(fā)明所用的聚合技術(shù)屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)具備的一般操作技能，也可 W根據(jù)《涂料工藝（第=版）》（涂料工藝編委會編，化學(xué)工業(yè)出版社，1997年）一書的指導(dǎo) 制備得到。
[0009] 本發(fā)明提供的一種光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂，其制備步驟如下：
[0010] 步驟一：按重量份，將60-65份端哲基不飽和聚醋，20-25份多異氯酸醋單體和 5-10份親水性單體與溶劑（如；丙酬）和催化劑（如；二月桂酸二了基錫）共混，反應(yīng)生成 端NCO的聚氨醋樹脂，標定異氯酸醋基（NCO)值為5%為反應(yīng)終點；
[0011] 步驟二；在溶劑（如巧酬）條件下，將丙締酸醋類單體通過自由基合成丙締酸樹 月旨，其中哲基丙締酸醋類單體占15-25重量份；
[0012] 步驟將步驟一與步驟二所合成樹脂按用量比例1 : 1混合接枝，然后中和并加 水稀釋，制成光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體。
[0013] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，其步驟一具 體的方法如；將端哲基不飽和聚醋和親水性單體打底后抽真空，溫度105°c -112°c，壓 力-0. 06Mpa，時間1小時，加入N-甲基化咯燒酬（NMP)溶解親水性單體，溫度降至60°C，開 始滴加異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI)，1小時滴完；加入二月桂酸二了基錫為催化劑，60°C保 溫山升溫到70°C，保溫4小時，根據(jù)粘度情況加入丙酬稀釋，當(dāng)NCO值為5%時即為終點。
[0014] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，其步驟二具體 的方法如；反應(yīng)容器中加入丙酬，混合均勻，用氮氣置換空氣，把丙締酸醋類單體（如；但不 僅限于MMA、BA、MAA和HEMA等）與偶氮二異了膳按質(zhì)量比為50-100 : 1組成的混合物滴 加入容器，4小時滴加完畢；保持反應(yīng)溫度80°C -90°C，2小時，然后加入少量的偶氮二異了 膳和丙酬，并測定哲值為60m巧0H/g-70m巧OH/g，即為終點。
[0015] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的端哲基 不飽和聚醋如；型號為191、193、195、118和138等不飽和樹脂。該些樹脂單獨或混合使用 應(yīng)用于本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的多異氯 酸醋單體如；但不僅限于甲苯二異氯酸醋、異氣爾酬二異氯酸醋和二苯甲燒二異氯酸醋等。 該些單體單獨或混合使用應(yīng)用于本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的親水性 單體為含有哲基或駿基，具有親水性，分子量為150-250的有機小分子化合物，如；但不僅 限于二哲甲基丙酸、二哲甲基了酸、丙二醇和辛二醇等。該些有機小分子單獨或混合使用應(yīng) 用于本發(fā)明。
[0018] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的丙締酸 類單體包括哲基型丙締酸類單體，W及駿基型丙締酸類單體。哲基型丙締酸醋類單體如：丙 締酸哲丙醋、丙締酸哲了醋和丙締酸哲己醋等。該些單體單獨或混合使用應(yīng)用于本發(fā)明。
[0019] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的駿基型 丙締酸類單體如；但不僅限于丙締酸和甲基丙締酸等。該些單體單獨或混合使用應(yīng)用于本 發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，所用的中和劑 如；但不僅限于S己胺和N，N-二甲基己醇胺等。該些單體單獨或混合使用應(yīng)用于本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明所得的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體，配W合適的色漿及光引發(fā)劑所 制成的涂料可用于金屬防誘及玻璃裝飾。
[0022] 本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果：
[0023] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，雜化方式提高 了樹脂分子量，使其在光固化成膜過程中一定程度上緩解收縮應(yīng)力。
[0024] 本發(fā)明提供的光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體樹脂的制備方法，能提高聚氨醋 樹脂的分子量及強度，丙締酸醋類基團的引入提高了丙締酸樹脂的柔初性，特別是低溫脆 性，使得綜合性能亦得W提高，在金屬及玻璃底材的附著力及硬度方面得W提高。

【具體實施方式】
[0025] W下詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而 非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可W對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍， 其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
[0026] 本發(fā)明所用的試劑若未明確指明，則使用工業(yè)級。
[0027] 實施例
[002引步驟一：如表1配方，將不飽和聚醋，二哲甲基丙酸，辛二醇打底后抽真空，溫度 105°C -112°C，壓力-0. 06Mpa，時間比，加入NMP溶解小分子單體，溫度降至60°C，開始滴加 IPDI，比滴完；加入二月桂酸二了基錫為催化劑，60°C保溫比，升溫到70°C，保溫四小時，根 據(jù)粘度情況加入丙酬稀釋，當(dāng)NCO值為5%時即為終點；
[0029] 步驟二：如表2配方，反應(yīng)容器中加入丙酬混合均勻，用氮氣置換空氣，把由MMA、 BA、MAA和HEMA等丙締酸單體與偶氮二異了膳組成的混合物滴加入容器，化左右滴加完 畢，保持反應(yīng)溫度80°C -90°C，2h，然后加入少量的偶氮二異了膳和丙酬，并測定哲值為 60m巧0H/g-70m巧OH/g，即為終點；
[0030] 步驟將步驟一與步驟二所合成樹脂按用量比例1 : 1混合接枝，然后中和并加 水稀釋，制成光敏性水性丙締酸-聚氨醋分散體，W玻璃為底材，所得漆膜性能見表3。
[0031] 表 1
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于按如下步驟制備： 步驟一：按重量份，將45-65份端羥基不飽和聚酯，20-25份多異氰酸酯單體和10-25 份親水性單體與溶劑和催化劑共混，反應(yīng)生成端NCO的聚氨酯樹脂，標定NCO值為5%為反 應(yīng)終占. /-L，-、y、、、， 步驟二：在溶劑條件下，將丙烯酸酯類單體通過自由基合成丙烯酸樹脂，其中羥基丙烯 酸酯類單體占15-25重量份； 步驟三：將步驟一與步驟二所合成的樹脂按用量比例1 : 1混合接枝，然后中和并加水 稀釋，制成光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述的 端羥基不飽和聚酯選自于型號為191、193、195、118和138之一種幾種不飽和樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述 的脂肪酸選自于甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二苯甲烷二異氰酸酯之一種或幾 種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述的 親水性單體選自于二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、丙二醇和辛二醇之一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述 的羥基型丙烯酸酯類單體選自于丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯和丙烯酸羥乙酯之一種或幾 種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述的 中和劑選自于三乙胺和N，N-二甲基乙醇胺之一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述的 步驟一為：將所述的端羥基不飽和聚酯和親水性單體打底后抽真空，溫度l〇5°C _112°C，壓 力-0. 06Mpa，時間1小時，加入NMP溶解親水性單體，溫度降至60°C，開始滴加 IPDI，1小時 滴完；加入二月桂酸二丁基錫為催化劑，60°C保溫lh，升溫到70°C，保溫4小時，根據(jù)粘度情 況加入丙酮稀釋，當(dāng)NCO值為5%時即為終點。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂，其特征在于所述 的步驟二為：反應(yīng)容器中加入丙酮，混合均勻，用氮氣置換空氣，把丙烯酸酯類單體與偶氮 二異丁腈按質(zhì)量比為50-100 : 1組成的混合物滴加入容器，4小時滴加完畢；保持反應(yīng) 溫度80°C -90°C，2小時，然后加入少量的偶氮二異丁腈和丙酮，并測定羥值為60mgK0H/ g-70mgK0H/g，即為終點。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇酸丙烯酸酯樹脂，其特征在于所述的有機溶劑選自于甲 苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、環(huán)己酮、異丙醇和丙二醇醚類之一種或幾種。
10. -種涂料，包括權(quán)利要求1所述的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散體樹脂。
【文檔編號】C08F220/18GK104448172SQ201410790707
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】包柏青, 包金林, 謝浩 申請人:江蘇柏鶴涂料有限公司, 常州市華潤復(fù)合材料有限公司