一種多官能度親水光固化樹脂及其製備方法
2023-09-22 03:33:25 4
專利名稱：一種多官能度親水光固化樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明屬於紫外光固化塗料技術領域，特別涉及一種光固化樹脂。
背景技術：
紫外光固化塗料(UV塗料)是二十世紀八十年代末國際上興起的新型表面處理材料，主要由光活性低聚體、光活性單體、光引發劑等組成，是一種利用紫外光作為固化能源，在常溫下快速交聯成膜的樹脂塗料，具有成膜速度極快，能量利用率高，施工綜合成本低，塗膜質量優異，無汙染等特點，是新一代四E綠色環保塗料。眾所周知，UV塗料配方中的原料對塗層的性能起著關鍵性的作用，特別是搭建塗膜基本構架的光活性主體樹脂。而目前在紫外光固化親水塗料領域，特別是在親水性光固化樹脂合成上，基本上是一片空白。申請號為200910040585. 9的中國專利申請文件中首次提出了一種紫外光固化防霧塗料組合物及其配製方法，製得了親水接觸角小於10°的表面塗層。該配方中所述的親水性活性低聚物採用了傳統的聚氨酯合成方法，該樹脂本身並不具備很好的親水性能，更多的是依靠添加親水單體來實現表面親水特性。而親水單體是小分子物質，只有雙鍵發生了化學反應的親水單體才能被附著在塗膜上，表現出親水性，沒有發生反應的部分，容易被溶解出來，塗膜的長效親水性難以得到保證。
發明內容
本發明的目的是克服以上缺點，提供一種能夠使UV親水塗料，實現持續親水性能的多官能度親水光固化樹脂。本發明的技術方案是一種多官能度親水光固化樹脂，其組分及含量(百分比含量)如下
多異氰酸酯化合物10-22%
多元醇化合物25-50%
功能親水物質4-10%
阻聚劑O. 5-2%
溶劑餘量進一步地，所述多異氰酸酯化合物為脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯中的一種或一種以上物質；優選地，所述脂肪族二異氰酸酯為亞乙基二異氰酸酯、2，2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、I，6-六亞甲基二異氰酸酯；優選地，所述脂環族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酷；優選地，所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。進一步地，所述的多元醇化合物為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烴多元醇和聚丙烯酸酯多元醇中的一種或一種以上物質。進一步地,所述的功能未水物質含有雙鍵、輕基或氣基中一種或一種以上的官能團和羧基或磺酸鹽中的至少一種基團。優選地，所述的功能親水物質為甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、氨基磺酸鹽、二羥基丙酸、(甲基)丙烯酸中的一種或一種以上物質。 進一步地，所述的阻聚劑為對苯二酚及其衍生物中的一種或一種以上物質。優選地，所述的對苯二酚衍生物為滷代對苯二酚、硝基對苯二酚、氨基對苯二酚、
對苯二酚二苄醚。進一步地，所述的溶劑為乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、異丙醇、乙醇中的一種以上或一種以上物質。上述多官能度親水光固化樹脂的製備方法，其製備步驟如下a、將多異氰酸酯化合物、多元醇化合物和溶劑按權利要求I所述的比例混合；b、將步驟a製備的混合溶液加入裝有攪拌器、溫度計、氮氣入口管和回流冷凝器的四頸燒瓶中，在50-70°C下反應1-3小時得到端異氰酸酯基的聚氨酯樹脂；C、再加入功能親水物質、阻聚劑和溶劑的混合溶液，在70-80°C下反應2-4小時，即可得到超親水性光固化樹脂。本發明提供的多官能度親水光固化樹脂，將多異氰酸酯化合物與多元醇化合物進行反應，得到高分子鏈的聚氨酯樹脂，聚氨酯樹脂是大分子物質，能夠很牢固地物理鑲嵌、化學交聯、互穿透網絡在塗膜之中，樹脂與功能親水物質反應，通過化學鍵將功能親水物質牢固地附著在聚氨酯樹脂的各個支鏈上，使功能親水物質與聚氨酯樹脂形成一個整體。功能親水物質含有多種高活性的官能團，有著高度親水性，其中，羧基和磺酸鹽基團的親水性能較優，且磺酸鹽基團的親水性能更為突出。具有高度親水性能的功能親水物質以化學鍵的形式附著在聚氨酯樹脂上，形成多官能度親水光固化樹脂，使樹脂具有良好的親水性。本發明提供的多官能度親水光固化樹脂，能充分地溶解在UV親水塗料中，使UV親水塗料穩定性好，親水性能更持久。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明技術方案做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。各實施例組分及重量如下(組合物總重量為IOOg)實施例I
權利要求
1.一種多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述多官能度親水光固化樹脂的組分及含量(百分比含量)如下多異氰酸酯化合物10-22%多元醇化合物25-50%功能親水物質4-10%阻聚劑0. 5-2%溶劑餘量
2.根據權利要求I所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述多異氰酸酯化合物為脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯中的一種或一種以上物質。
3.根據權利要求2所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述脂肪族二異氰酸酯為亞乙基二異氰酸酯、2，2，4_三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6_六亞甲基二異氰酸酯；所述脂環族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯；所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。
4.根據權利要求I所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的多元醇化合物為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烴多元醇和聚丙烯酸酯多元醇中的一種或一種以上物質。
5.根據權利要求I所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的功能親水物質含有雙鍵、羥基或氨基中一種或一種以上的官能團和羧基或磺酸鹽中的至少一種基團。
6.根據權利要求5所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的功能親水物質為甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、氨基磺酸鹽、二羥基丙酸、(甲基)丙烯酸中的一種或一種以上物質。
7.根據權利要求I所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的阻聚劑為對苯二酚及其衍生物中的一種或一種以上物質。
8.根據權利要求7所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的對苯二酚衍生物為齒代對苯二酚、硝基對苯二酚、氨基對苯二酚、對苯二酚二苄醚。
9.根據權利要求I所述的多官能度親水光固化樹脂，其特徵在於，所述的溶劑為乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、異丙醇、乙醇中的一種以上或一種以上物質。
10.一種多官能度親水光固化樹脂的製備方法，其特徵在於，製備步驟如下a、將多異氰酸酯化合物、多元醇化合物和溶劑按權利要求I所述的比例混合； b、將步驟a製備的混合溶液加入裝有攪拌器、溫度計、氮氣入口管和回流冷凝器的四頸燒瓶中，在50-70°C下反應1-3小時得到端異氰酸酯基的聚氨酯樹脂； C、再加入功能親水物質、阻聚劑和溶劑的混合溶液，在70-80°C下反應2-4小時，即可得到超親水性光固化樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種多官能度親水光固化樹脂及其製備方法，其組分及含量(百分比含量)為多異氰酸酯化合物10-22％，多元醇化合物25-50％，功能親水物質4-10％，阻聚劑0.5-2％，溶劑餘量。本發明提供的多官能度親水光固化樹脂，因具有高度親水性能的功能親水物質以化學鍵的形式附著在聚氨酯樹脂上，使樹脂具有良好的親水性，使UV親水塗料穩定性好，親水性能更持久。
文檔編號C08G18/66GK102850512SQ201110182109
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者梁勇 申請人:湖南晟通科技集團有限公司