親水性uv塗料硬度助劑及其製備方法
2023-05-30 15:46:16 2
親水性uv塗料硬度助劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙尾四官親水性UV塗料硬度助劑及其製備方法，首先以聚乙二醇單甲醚，異氰酸酯，一代超支化聚合物反應形成預聚體Ⅰ，然後將丙烯酸類單體與異氰酸酯反應後的預聚物與預聚體Ⅰ反應製備雙尾四官親水性UV塗料硬度助劑。本發明採用高官能度超支化分子做初始反應材料，秉承了超支化分子「高官低粘」的特點，所製備的硬度助劑添加到水性UV樹脂中，不僅解決了塗料中一直「低固高粘」問題，提高了UV樹脂的水溶性，同時也提高了水性UV樹脂的硬度，拓展了水性UV樹脂的應用範圍。非離子型聚乙二醇甲醚接入分子中，不僅提高了塗料的耐酸鹼性能，也能很好的穩定了乳液體系，經試驗驗證，效果良好。
【專利說明】親水性UV塗料硬度助劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施方式涉及化工領域，更具體地，本發明的實施方式涉及一種主要用於改善親水性UV塗料漆膜的硬度性能、提高乳液穩定性的親水性UV塗料硬度助劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]水性UV光固化塗料是最近興起的新一代光固化塗料，它同時具備光固化塗料的固化速度快，生產效率高，漆膜豐滿度高等優點，同時以水做溶劑取代有機溶劑，大大減低了 VOC的揮發量，很好的符合了當代對環境的環保要求。目前，開發比較成熟的水性UV樹脂基本是限於線性雙官能度親水性UV樹脂。一方面，線性雙官能度親水性UV樹脂易於合成，結構易於控制；另一方面，分子量相對較小的親水性UV樹脂本身有很好的自乳化性能，在水中能很好的穩定分散。但是雙官能度水性UV樹脂限於官能度較低，固化後漆膜硬度介於IH~2H之間，較低的漆膜硬度直接限制了塗料的應用。
[0003]對於提高漆膜硬度的問題，一個方向是致力於開發合成多官能親水性UV樹脂，但是這種樹脂分子量大，粘度高，難以在水中分散；另一種方案是通過添加親水性活性單體如EO3-TMPTA, PO-TPGDA等，目前，市售的親水性UV活性單體種類非常有限，且存在氣味大，與樹脂搭配乳化後，不穩定等缺點。
【發明內容】
[0004]本發明克服了現有技術的不足，提供一種親水性UV塗料硬度助劑及其製備方法的實施方式，通過雙鍵增加膜硬度，利用OH增加親水性，同時，分子結構中的C-H長鏈結構增加與成膜樹脂相容性，從而解決漆膜硬度低、粘度高、難以在水中分散、乳液性能不穩定的問題。
[0005]為解決上述的技術問題，本發明的一種實施方式採用以下技術方案:
[0006]一種親水性UV塗料硬度助劑，其分子結構為:
【權利要求】
1.一種親水性UV塗料硬度助劑，其特徵在於:所述親水性UV塗料硬度助劑的分子結構為:
2.根據權利要求1所述的親水性UV塗料硬度助劑，其特徵在於:所述羥基或氨基為間位取代，所述II類取代基為間位取代或對位取代。
3.一種親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:包含以下步驟: (1)合成預聚體I 將除水後的聚乙二醇單甲醚與添加了 DBTL的異氰酸酯在65~75 °C下反應2~3小時後，向反應液中添加超支化聚合物溶液，75~80°C反應5小時,得到預聚體I ; (2)合成雙尾四官親水性UV塗料硬度助劑 冰水浴下，將丙烯酸類單體溶液滴加到與異氰酸酯中，反應4~5小時後，升溫至30°C反應12小時，加入預聚體I，70°C反應6小時，脫去溶劑，冷卻得到雙尾四官親水性UV塗料硬度助劑。
4.根據權利要求3所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:步驟(1)所述聚乙二醇單甲醚、異氰酸酯、超支化聚合物的摩爾比為1:1:1，所述DBTL的質量為聚乙二醇單甲醚、異氰酸酯、超支化聚合物溶液總質量的1% ;所述超支化聚合物溶液的溶質質量百分含量為37.4%~63.5%，溶劑為DMSO或THF中的任意一種。
5.根據權利要求4所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:所述聚乙二醇單甲醚的數均分子量為500、1000、1500、2000和4000中的任意一種。
6.根據權利要求4所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於: 所述超支化聚合物為含有8個-OH或-NH2官能度的一代超支化聚合物。
7.根據權利要求3所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:所述異氰酸酯為 IPD1、TD1、MD1、H12MD1、HDI 中的任意一種。
8.根據權利要求3所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:所述丙烯酸類單體為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丙酯中的任意一種；所述丙烯酸類單體溶液的溶質質量百分數為15%~30%，溶劑為DMSO或THF中的任意一種。
9.根據權利要求3所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:步驟(2)所述丙烯酸類單體、異氰酸酯、預聚體I的摩爾比為4:4:1。
10.根據權利要求3所述的親水性UV塗料硬度助劑的製備方法，其特徵在於:所述脫去溶劑的方法是 抽真空至真空度為0.09~0.1MPa並保持溫度為50~60°C。
【文檔編號】C08G18/12GK103980760SQ201410230614
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】馬春彥, 鄧建國, 周真龍, 常傑, 白小峰 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心