[發明專利]一種自乳化型輻射固化組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710578904.6
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN109265649B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 宋小偉;章學良;劉松玲;張攀;李喜樂;馬天如;黃劍莉;許文然
• 申請（專利權）人: 樂凱華光印刷科技有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;G03F7/004;G03F7/027;G03F7/038;C09D175/14;C09J175/14
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

本發明公開了一種自乳化型輻射固化組合物，所述組合物是由單羥基不飽和丙烯酸酯、端羥基聚乙氧基（甲基）丙烯酸酯和二異氰酸酯在催化劑的催化作用下反應生成的加成產物在水中高速分散形成的組合物。它是水基輻射固化材料，不含溶劑，使用過程環保，不污染環境；組合物含有丙烯酸類活性雙鍵，具有價格便宜、光固化活性高的優點；組合物含氨酯鍵，具有柔韌性好、拉伸強度高的優點；采用聚醚自乳化技術，不添加乳化劑，比其他外乳化型水基輻射固化材料環保；高效的氨酯化反應代替傳統的酯化平衡反應，反應無副產物水產生，無需除副產物水，生產制備過程簡單、節能、綠色環保。

技術領域

本發明屬于化工技術綠色材料領域，具體涉及一種自乳化型輻射固化組合物及其制備方法。

背景技術

多官能度不飽和丙烯酸酯單體廣泛應用于輻射固化領域，常用的如1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇一丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯和四丙烯酸酯、羥丙基甘油基三丙烯酸酯、羥乙基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯等等。南京大學CN1021992792公開了一種大豆油多元醇和異佛爾酮二異氰酸酯反應生成預聚體，再和丙烯酸羥乙酯反應制造的聚氨酯丙烯酸酯的方法；北京化工大學先進材料研究院公開了一種季戊四醇和少量醛酮反應，再和丙烯酸酯化生產縮醛類季戊四醇丙烯酸酯的方法；北京化工大學先進材料研究院CN104448212A還公開了一種環氧樹脂改性聚氨酯丙烯酸酯；日本第一工業制藥株式會社WO2014061539公布了一種聚氨酯丙烯酸酯及其反應組合物，改善了收縮性等固化性能。

當前國家為了保護生態環境，實現可持續發展，大力提倡綠色制造。在化工領域，我們提倡綠色化學，在制造和應用化學產品時應有效利用原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑，實現零排放或零污染。綠色化學的開發熱點既要生產開發過程實現綠色制造，又要采用先進科學技術手段,開發高技術含量的綠色化學品。

目前開發輻射固化材料的熱點之一就是開發零排放、綠色環保的產品。

輻射固化技術是通過一定輻射波，包括可見光、非可見光、熱、電子束等使液態的輻射固化材料高速聚合而成固態的一種加工工藝，廣泛應用于成像材料、微電子制造、功能膜材料生產等等各種領域。在加工時，為了減低輻射固化材料的粘度，需加入稀釋劑來降低它的粘度而便于進一步加工。這些稀釋劑分為烴類溶劑具體又分為脂肪烴如200號溶劑汽油、煤油和芳香烴如苯、甲苯、二甲苯、200號煤焦溶劑等；酯類溶劑如醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯等，酮類溶劑如丙酮、丁酮、環戊酮、甲基異丁酮等；醇類溶劑如甲醇、乙醇、丁醇等；醚類溶劑如乙二醇—乙醚、乙二醇—丁醚、二乙二醇—乙醚等）。如香蕉水：工業用,成分為丁醇5%、甲苯21%、二甲苯5%、醋酸丁酯15%、醋酸乙酯12%，天那水主要由乙酸乙酯、乙酸正丁酯、正丁醇、丙酮、苯和二甲苯等構成，這些稀釋劑實際上都是有機溶劑，因此，它對人直接或間接造成傷害，同時也污染了環境。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種自乳化型輻射固化組合物及其制備方法。

本發明的目的是以下述方式實現的：

一種自乳化型輻射固化組合物，所述組合物是由單羥基不飽和丙烯酸酯、端羥基聚乙氧基（甲基）丙烯酸酯和二異氰酸酯在催化劑的催化作用下反應生成的加成產物在水中高速分散形成的組合物。

所述單羥基不飽和丙烯酸酯為季戊四醇三丙烯酸酯和（甲基）丙烯酸羥乙酯中的至少一種。

所述端羥基聚乙氧基（甲基）丙烯酸酯分子量為500-5000。

所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯和4,4'-二異氰酸酯二環己基甲烷中的至少一種。

所述單羥基不飽和丙烯酸酯和端羥基聚乙氧基（甲基）丙烯酸酯的總摩爾數與二異氰酸酯的摩爾數之比為2:1。

所述端羥基聚乙氧基（甲基）丙烯酸酯占所有含羥基丙烯酸酯總投料量的百分比為20-50%。