[發明專利]一種紫外光固化涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310585006.5
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103571242A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張紅明;喬立軍;李冬威;王獻紅;李季;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: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及涂料領域，特別涉及紫外光固化涂料及其制備方法。

背景技術

紫外光固化涂料有低聚物、單體、光引發劑及助劑組成，經過紫外（UV）光輻射引起光引發劑分解，生成活性自由基引發單體或低聚物聚合交聯，從而形成涂層。紫外光固化涂料屬于綠色環保型涂料，一般UV固化能耗為熱固化的1/5，且UV固化涂料含揮發組分較少，污染小。近些年，紫外光固化涂料在光纖涂層、醫療器械、雜質封面和汽車行業中都有十分迅速的發展。特別是計算機、通訊、電子產品及PET片材包裝材料對表面漆膜硬度、耐磨性、透明性以及耐刮花等性能要求越來越來高，對于紫外光固化涂料的研究也越來越多。

申請號為201120306544.2的中國專利報道了一種耐磨防刮花的UV涂層結構，包括環氧富鋅底漆層、聚氨酯中涂層和聚氨酯丙烯酸酯面漆層，面漆層中加入了耐磨粉，來提高涂層的硬度和耐磨性。到目前為止，制備耐磨耐刮花紫外光固化涂料，通常是使用高官能度的紫外光固化樹脂，并且加入少量耐磨粉、爽滑粉或者聚乙烯蠟來提高耐刮花性能以及耐磨性，然而，隨著這些填料的添加，導致了漆膜透明性下降。如果不添加填料，又會使得耐刮花性能以及耐磨性能較差。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種紫外光固化涂料及其制備方法，其形成的漆膜耐刮花性能及耐磨性好，且透明性佳。

本發明公開了一種紫外光固化涂料，包括以下重量份的組分：

80～135重量份的官能度為3～64的巰基丙烯酸酯；

6～21重量份官能度大于等于3的丙烯酸酯單體；

1～5重量份異冰片丙烯酸酯；

0.29～0.82重量份的流平劑；

0.15～0.75重量份的消泡劑;

0.48～4.12重量份的光引發劑；

所述官能度為3～64的巰基丙烯酸酯的制備方法為：

氮氣保護下，將官能度大于等于3的多元醇，含巰基的羧酸在催化劑作用下發生酯化應后，加入過飽和碳酸氫鈉，萃取水相，得到官能度為3～64的巰基丙烯酸酯。

優選的，所述官能度大于等于3的多元醇為三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙季戊四醇或端羥基超支化聚酯。

優選的，所述含巰基的羧酸為3-巰基丙酸、2-巰基丁酸、2-巰基異丁酸或3-巰基異丁酸。

優選的，所述官能度大于等于3的丙烯酸酯單體為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或雙季戊烯醇六丙烯酸酯。

優選的，所述酯化反應的時間為5～7小時，酯化反應的溫度為115～140℃。、

優選的，包括：90～130重量份的官能度為3～64的巰基丙烯酸酯。

優選的，所述官能度大于等于3的多元醇、含巰基的羧酸、催化劑、過飽和碳酸氫鈉的質量比為（132～256）：（351～798）：（0.35～1.2）：（530～1260）。

本發明公開了一種紫外光固化涂料的制備方法，包括以下步驟：

將80～135重量份的官能度為3～64的巰基丙烯酸酯、16～21重量份官能度大于等于3的丙烯酸酯單體、1～5重量份異冰片丙烯酸酯、0.29～0.82重量份的流平劑、0.15～0.75重量份的消泡劑和0.48～4.12重量份的光引發劑混合攪拌，得到紫外光固化涂料；

所述官能度為3～64的巰基丙烯酸酯的制備方法為：

氮氣保護下，在甲苯中，將官能度大于等于3的多元醇，含巰基的羧酸在催化劑作用下發生酯化應后，加入過飽和碳酸氫鈉，二氯甲烷萃取水相，減壓除去有機溶劑，得到官能度為3～64的巰基丙烯酸酯。

優選的，將80～135重量份的官能度為3～64的巰基丙烯酸酯、16～21重量份官能度大于等于3的丙烯酸酯單體、1～5重量份異冰片丙烯酸酯、0.29～0.82重量份的流平劑和0.15～0.75重量份的消泡劑混合攪拌，然后加入0.48～4.12重量份的光引發劑混合攪拌。

與現有技術相比，本發明的紫外光固化涂料，包括以下重量份的組分：80～135重量份的官能度為3～64的巰基丙烯酸酯；6～21重量份官能度大于等于3的丙烯酸酯單體；1～5重量份異冰片丙烯酸酯；0.29～0.82重量份的流平劑；0.15～0.75重量份的消泡劑;0.48～4.12重量份的光引發劑；所述官能度為3～64的巰基丙烯酸酯的制備方法為：氮氣保護下，在甲苯中，將官能度大于等于3的多元醇，含巰基的羧酸在催化劑作用下發生酯化應后，加入過飽和碳酸氫鈉，二氯甲烷萃取水相，減壓除去有機溶劑，得到官能度為3～64的巰基丙烯酸酯。