[發(fā)明專利]一種陽離子水性紫外光固化樹脂涂料及制法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810051575.0
• 申請日: 2008-12-11
• 公開（公告）號: CN101418145A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 張紅明;李季;王獻紅;王佛松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發(fā)明涉及一種陽離子水性紫外光固化樹脂涂料及制法。?

背景技術

紫外光固化涂料具有高效、節(jié)能、生成效率高、涂層耐磨、硬度高、附著力強、耐腐蝕性能優(yōu)良和生產成本低等優(yōu)點，其市場潛力極大。由于紫外光固化涂料聚合物的粘度一般都比較大，難于施工和應用，必須加入大量的活性稀釋劑來調節(jié)到合適的施工粘度，活性稀釋劑大都為丙烯酸類功能單體，涂膜固化后體積收縮大、附著力變差。大多活性稀釋劑的沸點較低，在光固化過程中難于反應完全，會導致涂層的易揮發(fā)有機組分(VOC)的含量升高，會污染環(huán)境；有毒、強烈刺激性氣味的活性稀釋單體，對人體有害；同時，活性稀釋劑的使用也增加了涂料的成本。水性紫外光固化樹脂涂料由于以水為稀釋劑，無毒、無味、對皮膚沒有刺激性，解決了VOC的排放問題，并且可以用水調節(jié)到合適的施工粘度，也降低了生產成本，同時避免了活性稀釋劑所引起的光固化收縮。?

中國專利200610035457.1和200610038981.4公開了陰離子水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯涂料樹脂，在聚氨酯丙烯酸酯主鏈中引入了羥基丙酸擴鏈劑，然后加入三乙胺成鹽，由于是陰離子成鹽得到的樹脂，因而此樹脂耐酸性差，在酸性介質中不穩(wěn)定，而凝結成塊。Kim(J.Appl.Polym.Sci，1996，62：1775～178，1997，64：2657～2664，Polym.?Bull，1997，38：287～294)報道了將乙二醇親水基團改性聚氨酯丙烯酸酯，制備了非離子水性光固化樹脂，由于是通過烷氧基提供親水性，因而水分散穩(wěn)定性較差。?

針對水性光固化樹脂存在耐酸性差的缺點，陽離子水性光固化樹脂涂料可以解決此問題。然而，陽離子水性光固化樹脂報道較少，美國專利US6143363報道了一類陽離子水性光固化樹脂，通過二乙醇胺與環(huán)氧丙烯酸酯開環(huán)得到環(huán)氧丙烯酸低聚體，然后通過酸來中和胺制備水性光固化樹脂。但是，這類水性環(huán)氧丙烯酸類陽離子光固化樹脂得到的漆膜柔韌性差。?

本發(fā)明提供了一種新型陽離子水性光固化低聚體為基體樹脂的涂料，其中基體樹脂的制備原理是叔胺多元醇類擴鏈劑引入到聚氨酯丙烯酸酯主鏈結構中，通過與加入的質子酸成陽離子季銨鹽，從而得到水性陽離子聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化低聚體。由于是聚氨酯丙烯酸酯類結構，因而光固化后可以得到較好柔韌性的漆膜。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種紫外光固化陽離子水性樹脂涂料及制法。?

該涂料的組成成分及重量百分比為：?

陽離子水性紫外光固化低聚體???95.6～97.8％，?

光引發(fā)劑????????????????????0.8～2.1％，?

附著力促進劑????????????????1.0～1.8％，?

流平劑??????????????????????0.2～1.3％，

所述的陽離子水性紫外光固化低聚體的結構式1為：?

式中，R₁為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯或雙季戊四醇五丙烯酸酯；R₂為2，4-甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6-己基二異氰酸酯、異佛二酮二異氰酸酯或二環(huán)己基甲烷-4，4’-二異氰酸酯；R₃為分子量為1000或2000的聚酯二元醇，分子量為1000、1500或2000的聚碳酸酯二元醇，分子量為200、400、600、800、1000、1500、2000、3000、4000或8000的聚丙二醇，分子量為1000或2000的聚四氫呋喃醚二醇，或蓖麻油類二元醇；R₄為N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-芐基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺或雙(2-羥乙基)芐基苯胺；R₅為鹽酸、硫酸、冰醋酸或羥基乙酸；?

所述的光引發(fā)劑選用Irgacure1173、Irgacure2959、Irgacure?184和Irgacure500中的一種或幾種的混合物；?

所述的附著力促進劑為磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯；?

所述的流平劑為BYK366、BYK333、BYK307、EFKA3883、EFKA3886和EFKA3600中的一種或幾種的混合物。?

本發(fā)明提供的一種紫外光固化陽離子水性樹脂涂料的制備步驟如下：?

1)所述的陽離子水性紫外光固化低聚體制備?