[發明專利]一種可紫外光固化的線型脲醛樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201410647756.5
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104403081A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 劉曉暄;劉偉;黃國輝;崔艷艷
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/54;C08G12/40;C09D175/14;C09D161/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

????本發明涉及一種可紫外光固化的線型脲醛樹脂的制備方法。

背景技術

脲-異丁醛-甲醛樹脂（UIF）是一種重要的多功能涂料助劑，具有耐黃變性好，溶解性能優良，不僅能提高涂膜的附著力，而且能提高涂膜的光澤度和硬度等性能。涂料助劑的應用水平，已成為衡量涂料生產技術水平的標志之一。涂料助劑是涂料產品中的一類重要組成材料。它的加入不僅可以避免產生許多的結構缺陷和涂膜弊端，而且可以使涂料的生產和施工易于實施和操控。某些助劑的添加，可以賦予材料一些特殊的功能。盡管絕大多數助劑在涂料中使用的相對用量通常很少，但往往對提高和改善涂料的性能卻能起到十分關鍵的作用，因此越來越受到業界人士的重視。紫外光固化（UV-curing）是一種高效、節能和環保的新技術。紫外光固化是通過吸收紫外光能量引發配方中預聚物和作為活性稀釋劑的小分子丙烯酸酯之間的交聯反應，形成具有一定性能的漆膜，滿足工業的要求。

紫外光固化脲醛樹脂通常在室溫下成粘稠的液態，加入光引發劑混合均勻后，通過紫外光輻照后形成具有良好附著力和剝離強度的涂膜制品。然而，目前國外對脲醛樹脂的研究報道較少，對于紫外光固化脲醛樹脂的合成報道更少。

曾幸榮等人在中國專利CN1817931中公開了一種脲-異丁醛-甲醛共聚樹脂的制備方法，專利中描述了采用一次性加料的“一鍋法”和首先以脲與異丁醛反應，然后加入異丁醛和甲醛的“兩步法”分別合成出具有優良的耐光老化性能、耐黃變的脲-異丁醛-甲醛樹脂。

曾幸榮等人在中國專利CN101418066中公開了一種脲-異丁醛-甲醛樹脂連續生產工藝。該發明采用管式反應器進行反應，解決了脲、異丁醛和甲醛反應放熱量較大，熱量不易被帶走的缺點，可連續化進行生產，生產效率高，水耗量大幅度減少，并提高了水洗效率，實現水洗的連續化。

BASF公司申請的專利GB1191710A中，描述了脲（或者取代脲）與甲醛和異丁醛（或者其它含有α-?氫原子的醛）在酸性條件下反應，可得樹脂狀的產物。

Puschrs在US4102840A中公開了一種脲-甲醛-異丁醛縮聚產物的制備方法。該產物經過甲醇醚化處理后，可以作為纖維素或者混紡類紡織品的防皺處理劑，其游離甲醛含量低，無氣味，貯存穩定性好。

BASF的Petersen在US4243797中公開了脲-甲醛-異丁醛在酸性條件下“一鍋法”制備得到固體樹脂的專利，該方法制備的樹脂產物可以應用于涂料中。

BASF的Petersen在US4621133中公開了用“兩步法”制備脲-甲醛-異丁醛樹脂的方法。第一步是將脲與異丁醛和部分甲醛在有機溶劑中50~120℃反應1~5?hrs，然后再加入醇和剩余的甲醛在50~120℃、弱酸性條件下回流分水反應1~4?hrs，經蒸發除去溶劑后，得到樹脂產物。在醇酸樹脂、硝酸纖維素樹脂涂料中使用時，具有良好的溶解性，與樹脂的相容性好，可以提高涂料的附著力、耐水性和抗黃變性能。

BASF的Fischrser在US4906727公開了用“兩步法”制備脲-甲醛-異丁醛樹脂的方法。第一步是1?mol脲與2?mol的異丁醛，在酸的存在下80-85℃反應1-2?hrs，得到縮合物；第二步再加入甲醛和異丁醛在酸性情況下，80-90℃反應1-2?hrs后，加入有機溶劑，分去水后，蒸發去除溶劑，得到樹脂。由此方法制備的樹脂，在醇酸樹脂涂料中應用時，可提高涂料的抗黃變性和光澤。

然而，目前在關于脲醛樹脂的公開專利中，有關紫外光固化的脲醛樹脂報道很少。

發明內容

??本發明的目的旨在提供一種可紫外光固化的線型脲醛樹脂的制備方法。

本發明提供的紫外光固化線型脲醛樹脂的制備方法包括以下步驟：

1）脲醛樹脂的改性：取適量脲醛樹脂（分子量為2750）溶于甲醇中，在溫度為-30℃下加入硼氫化鈉還原，反應14~16?h，再通過旋蒸除去溶劑，改性后得到帶羥基的脲醛樹脂（其固含量為45%）；

2）在油浴鍋上裝有四口燒瓶、機械攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和溫度計，將鼓過氮氣的二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫加到四口燒瓶中，在溫度為40~50℃下緩慢滴加改性后的脲醛樹脂，30~40?min滴加完畢，升溫到55℃，在此溫度下反應2~3?h，反應始終在氮氣保護下進行；