[發明專利]一種UV固化金屬涂料預聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201310355674.9
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103387656A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 廖學明;朱天社;朱天壽;唐克衛;張丹年;劉婧;劉建利;劉曉春
• 申請（專利權）人: 西安大天新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/12;C08F283/00;C09D175/14;C09D7/12
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技術領域

本發明屬于環保涂料領域，具體涉及一種UV固化金屬涂料預聚物的制備方法。

背景技術

一直以來，在涂料領域，尤其是在UV固化涂料領域，UV固化膜與金屬基材的附著力以及對金屬基材的腐蝕作用是需要解決的核心問題，UV涂料的光固化速率及固化膜的機械性能也是需要解決的重要問題，而解決這些問題尤其是附著力等核心問題的根本途徑在于預聚物的結構設計。本發明就針對上述問題設計合成了一種對金屬基材附著力好、防腐、固化速率快、機械性能優異的UV固化金屬涂料預聚物。

發明內容

本發明的目的在于提供一種UV固化金屬涂料預聚物的制備方法，其集中解決了現有UV固化金屬涂料所存在的不足：如固化膜對金屬基材的附著力差，對金屬基材有一定的腐蝕作用而損壞基材或影響金屬光澤感、固化速率不高導致生產效率低、膜的耐黃變性及柔韌性差等，本發明通過對預聚物的結構設計為上述問題的解決提供了一種可行的解決方案。

本發明的技術解決方案是：

一種UV固化金屬涂料預聚物的制備方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1]將聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物進行脫水處理，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的數均相對分子質量在800-5000之間，粘度在600-1500mPa.S(25℃)之間；

2]加入叔胺類或金屬有機化合物催化劑，室溫攪拌混合均勻，

3]再加入二異氰酸酯室溫攪拌30分鐘，再升溫至50-70℃下反應，反應1-1.5小時后，向體系中加入交聯劑繼續反應；

4]?反應3-5小時后，擴鏈反應結束后再向體系加入羥基丙烯酸酯和抗氧劑。

5]通過滴定法確定NCO的含量，當達到所需理論值時，停止反應，出料，即得到所需的UV固化金屬涂料預聚物。

上述步驟3]?加入交聯劑時，添加調節粘度的活性稀釋劑。

上述的各步反應原材料用量按重量份計：二異氰酸酯14-32份；聚醚多元醇20-40份；聚酯多元醇：20-40；丙烯酸樹脂5-20份；交聯劑1-5份；催化劑0.5份-1份；抗氧劑：0.5?-1份；活性稀釋劑：100-500份。

上述脫水處理，是將聚酯多元醇或聚醚多元醇或二者的混合物加入反應釜中，開動攪拌，并升溫加熱，使液溫達到50-70℃左右，啟動真空泵，使反應釜內真空度緩慢的升至0.098-0.1MPa,控制釜內溫度為100-120℃，3小時后出料，置于密閉儲槽中備用。

上述通過滴定法測定NCO的含量確定反應程度，其方法描述為：稱取5g預聚物，放入干燥過的燒瓶，用移液管加入20mL二正丁胺溶液標準溶液，再加入50mL干燥的THF，搖勻，加入100mL無水異丙醇，用0.5mL溴甲酚綠做指示劑，用1N的鹽酸溶液滴定至黃色即為終點，最后再做空白實驗，然后按NCO%=mLHCl空白-mLHCl樣品/樣品重量x4.2計算出NCO基團的含量，當NCO含量達到理論值時即表示反應結束，出料，得到所需的UV固化金屬涂料預聚物。

上述的二異氰酸酯包括TDI、MDI、HDI、TMHDI、IPDI以及HXDI組合的任一種，尤以其中的IPDI與HDI作為優選，或兩種復合使用效果較好。

上述的聚酯多元醇和聚醚多元醇包括PDA、PEA、PBA、PCL、PCDL、PTMEG、PEG以及PPG組合的任一種，尤以PCL或PCL與PTMEG兩種混合使用效果最佳。

上述的丙烯酸樹脂包括（甲基）丙烯酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸羥丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯及環氧丙烯酸酯；本發明選用環氧丙烯酸酯或（甲基）丙烯酸羥基酯作為功能單體參與反應或調節體系粘度。

上述交聯劑包括1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、一縮二乙二醇、1,6-己二醇、MOCA、DMTDA、DETDA、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。本發明中主要使用的交聯劑為胺類化合物；

所述活性稀釋劑包括丙烯酸烷基酯、乙二醇類二丙烯酸酯、丙二醇類二丙烯酸酯以及環氧丙烯酸酯等。

所述催化劑包括三亞乙基二胺、雙（二甲氨基乙基）醚、2-（2-二甲氨基-乙氧基）乙醇、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、羧酸鉀、有機汞或有機鉛。尤以辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的一種作為最佳選擇。

所述抗氧劑主要用于防止預聚物熱氧降解或功能性接枝單體發生交聯，包括2,6-二叔丁基對甲酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、丁基或辛基化苯胺及亞磷酸酯組合的任一種。選擇其中的一種或與亞磷酸酯復合使用效果尤佳。