[發(fā)明專利]改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法及一種光-熱雙重固化涂料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210342603.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102816296A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉代勇;肖俊芳;馮欽;賀建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉寶莉化工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/17
• 分類號(hào): C08G59/17;C09D163/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紫外光固化木器涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法以及一種光-熱雙重固化涂料。

背景技術(shù)

光固化涂料是20世紀(jì)60年代末由德國(guó)拜耳公司開(kāi)發(fā)的一種環(huán)保型節(jié)能涂料，并在60年代實(shí)現(xiàn)了商品化。光固化涂料自商品化以來(lái)取得了迅速的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已從最初的木材涂裝發(fā)展到塑料裝飾、金屬部件涂裝、醫(yī)療器械、電子元件、信息記錄介質(zhì)、感光印刷和光學(xué)纖維等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。但是，由于光固化是由紫外光照射而引發(fā)光聚合的，存在一些缺點(diǎn)，例如固化深度受到限制、在有色體系中被遮蓋而難以固化、在紫外光照射不到的陰影部分無(wú)法固化、固化對(duì)象的形狀受到限制等，因此出現(xiàn)了雙重固化體系來(lái)彌補(bǔ)光固化的不足。

雙重固化體系是采用光固化和熱固化結(jié)合起來(lái)的固化體系，其交聯(lián)或聚合反應(yīng)是通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的具有不同反應(yīng)原理的階段來(lái)完成的，其中一個(gè)階段是通過(guò)紫外光反應(yīng)，而另一個(gè)階段是通過(guò)熱固化來(lái)完成的。利用光固化使體系快速定型或達(dá)到“表干”，然后利用熱固化使“陰影”部分或底層部分固化完全，達(dá)到體系“實(shí)干”。由于熱固化反應(yīng)的進(jìn)行不受到紫外光輻射強(qiáng)度的影響，因此雙重固化拓寬了紫外光固化體系在不透明介質(zhì)間、形狀較復(fù)雜的基材上、超厚涂層及有色涂層中的應(yīng)用。

利用合成的樹脂配成涂料既可用于一般平面木器制品的涂裝，也可用于紫外光照射不到的不規(guī)則木器制品表面的涂裝。環(huán)氧丙烯酸酯是雙重固化涂料的主要原料，是目前國(guó)內(nèi)光固化產(chǎn)業(yè)消耗量最大的一類光固化低聚物。環(huán)氧丙烯酸酯能賦予涂層優(yōu)良的物理、機(jī)械和耐腐蝕性能，但以現(xiàn)有環(huán)氧丙烯酸酯為原料的光固化涂料單獨(dú)進(jìn)行熱固化時(shí)，熱固化溫度比較高，并且固化時(shí)間長(zhǎng)，從而導(dǎo)致成本較高。因此，市場(chǎng)上迫切需要一種改性環(huán)氧丙烯酸酯作為雙重固化涂料的原料，從而解決目前市場(chǎng)上光固化涂料單獨(dú)進(jìn)行熱固化時(shí)固化溫度高、時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法以及以改性環(huán)氧丙烯酸酯為原料制備的光-熱雙重固化涂料，利用本發(fā)明制得的光-熱雙重固化涂料進(jìn)行熱固化時(shí)固化溫度低，并且固化時(shí)間短。

本發(fā)明提供一種改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法，包括：

將20重量份~60重量份的烯丙基醚、20重量份~60重量份的異氰酸酯和0.01重量份~0.25重量份阻聚劑混合，反應(yīng)至羥基質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.3%以下，加入100重量份~500重量份環(huán)氧丙烯酸酯，在70℃~100℃下進(jìn)行反應(yīng)，得到改性環(huán)氧丙烯酸酯。

優(yōu)選的，所述烯丙基醚為三羥甲基丙烷二烯丙基醚、三羥甲基丙烷單烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚或乙二醇單烯丙基醚。

優(yōu)選的，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基苯二甲苯二異氰酸酯或三甲基已烷二異氰酸酯。

優(yōu)選的，所述阻聚劑為對(duì)苯二酚或?qū)αu基苯甲醚。

本發(fā)明還提供一種光-熱雙重固化涂料，包括以下組分：

100重量份~500重量份上述制備方法制備的改性環(huán)氧丙烯酸酯、4重量份~10重量份光引發(fā)劑、3重量份~6重量份熱引發(fā)劑、1重量份~4重量份熱促進(jìn)劑、0.5重量份~2.5重量份流平劑和0.5重量份~2.5重量份消泡劑。

優(yōu)選的，所述熱引發(fā)劑為偶氮二異丁腈和/或過(guò)氧化苯甲酰。

優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和/或1-羥基環(huán)己基苯基甲酮。

優(yōu)選的，所述熱促進(jìn)劑為異辛酸鈷和/或環(huán)烷酸鈷。

優(yōu)選的，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。

優(yōu)選的，所述流平劑為有機(jī)硅流平劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將環(huán)氧丙烯酸酯與克服氧阻聚的氣干性基團(tuán)烯丙基醚反應(yīng)，烯丙基醚的吸氧性可使不飽和聚酯在空氣存在的條件下聚合固化，制成的涂膜可以在空氣中快速干燥；并且加入的異氰酸酯可以在100℃以下的低溫條件下轉(zhuǎn)化為氨基功能體，再與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)，所制成的涂料在100℃以下貯存穩(wěn)定，在較短時(shí)間之內(nèi)就能發(fā)生交聯(lián)而固化。本發(fā)明制得的改性環(huán)氧丙烯酸酯既可以單獨(dú)加熱成膜固化，也可以實(shí)現(xiàn)使用紫外光成膜固化，還可以同時(shí)加熱、紫外光固化。制成的改性環(huán)氧丙烯酸酯可以應(yīng)用于光-熱雙重固化體系，并且改善了現(xiàn)有的環(huán)氧丙烯酸酯熱固化時(shí)固化溫度高，時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。