[發(fā)明專利]一種水性UV固化涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110123455.9
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN102220062A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉興海;黃馳;黎厚斌;易生平
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D7/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種水性UV固化涂料，各組分和質(zhì)量百分含量如下：

納米硅溶膠接枝環(huán)氧丙烯酸酯水性預(yù)聚物????????????60～90%

光引發(fā)劑????????????????????????????????????????3～10%

消泡劑??????????????????????????????????????????0～1%

流平劑??????????????????????????????????????????0～1%

防腐劑??????????????????????????????????????????0～3%

去離子水????????????????????????????????????????5～35%??。

2.如權(quán)利要求1所述的水性UV固化涂料，其特征在于：所述的納米硅溶膠的尺寸在5～200?nm范圍內(nèi)。

3.權(quán)利要求1或2所述的水性UV固化涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）納米硅溶膠的表面改性

按配比取納米硅溶膠和硅烷偶聯(lián)劑混合研磨，再加入去離子水混合均勻，升溫至40℃后開始滴加氨水，反應(yīng)1-12h，即得表面改性的納米硅溶膠，各組分質(zhì)量百分含量如下：

納米硅溶膠?????????????0.1～80%

硅烷偶聯(lián)劑??????????????0～8%

氨水????????????????????0～1%

水??????????????????????15～95%

2）硅溶膠接枝環(huán)氧丙烯酸酯水性預(yù)聚物的制備

按配比向制備好的環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物中加入步驟（1）制得的表面改性納米硅溶膠，在300-500rpm攪拌下，升溫至50-65℃，反應(yīng)3-6h，得到硅溶膠改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物，而后向該預(yù)聚物中按配比依次加入對苯二酚、功能單體和三乙胺，所述的功能單體為馬來酸酐、衣康酸和反丁烯二酸中的一種；反應(yīng)2-8h，反應(yīng)過程添加少量丙酮增加反應(yīng)體系流動性，即得硅溶膠接枝環(huán)氧丙烯酸酯水性預(yù)聚物，各組分質(zhì)量百分含量如下：

表面改性納米硅溶膠??????????????????5～50%

環(huán)氧丙烯酸酯????????????????????????25～60%

對苯二酚????????????????????????????0.1～3%

功能單體????????????????????????????0.5～5%

三乙胺??????????????????????????????0.1～10%

丙酮?????????????????????????????????0～30%

3）水性納米UV固化涂料的制備

按配比加入納米硅溶膠接枝環(huán)氧丙烯酸酯水性預(yù)聚物、光引發(fā)劑、消泡劑、流平劑和防腐劑攪拌均勻，靜置消泡即得水性UV固化涂料。

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三乙氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或甲基丙烯酰氧丙基三（異丙氧基）硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二氯硅烷、三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲（乙）氧基硅烷中的一種或一種以上的混合物。

5.如權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述的環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的制備方法為：向反應(yīng)容器中加入環(huán)氧樹脂，加熱至75℃并攪拌，再滴加2倍物質(zhì)量的丙烯酸，以及適量的對苯二酚和四甲基氯化銨防止單體聚合，1-2h滴加完畢，然后升溫至85-95℃，保持4h，即得。

6.如權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羥基-2-甲基-1-對羥基醚基苯基丙酮和1-羥基環(huán)己基苯甲酮中的任意一種或一種以上的組合。

7.如權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述的消泡劑為水性涂料消泡劑，選用THIX278或THIX318。