[發明專利]一種可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711483417.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108084401B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 曾雪標;羅龍;李宇榮;楊德彬;賈國忠
• 申請（專利權）人: 廣州五行材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/09;C08G18/30;C09D7/65
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明屬于高分子聚合技術領域，公開了一種可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑及其制備方法和應用。該表面活性劑按照原料質量份數計包括：單甲氧基聚乙二醇和/或聚乙二醇聚丙二醇單丁基醚10～45份，全氟烷基醇3～20份，多異氰酸酯?三羥甲基丙烷加成物45～75份，丙烯酸羥烷基酯2～15份；其中，所述的多異氰酸酯?三羥甲基丙烷加成物是由多異氰酸酯和三羥甲基丙烷合成。本發明可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯表面活性劑可應用于水性UV(紫外光)固化樹脂體系，與體系相容性佳，可快速降低體系的表面張力及促進表面流平，獲得具有鏡面流平的漆膜效果。

技術領域

本發明屬于高分子聚合技術領域，更具體地，涉及一種可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑及其制備方法和應用。

背景技術

由于環保的需要，相關國家環保法律法規的陸續出臺，涂料業油改水已經勢在必行；水性UV樹脂以水為介質，采用UV固化方式成膜，相對于溶劑型樹脂體系其更加環保、高效、低成本的優勢越來越受到涂料行業廣泛關注。然而水的表面張力大，漆膜在塑膠、金屬、木材等基材表面不易鋪展、不能夠潤濕基材成膜，影響附著力，只能通過額外添加氟硅類潤濕流平劑降低體系表面張力助其潤濕基材獲得流平效果好、附著力佳的漆膜。

目前現有產品普遍為配套傳統水性樹脂體系開發，氟硅類流平潤濕等表面活性劑不能夠參與UV輻射固化交聯，表面活性劑容易遷移析出，影響漆膜最終性能及對健康和環境均有較大危害。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足之處，提供一種可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑。該表面活性劑不僅與水溶液體系相容性佳和能夠快速降低水溶液體系表面張力的能力，而且可直接與樹脂通過UV固化方式交聯，將表面活性劑嫁接到樹脂交聯網絡中阻止其遷移。

本發明的一目的在于提供上述可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

一種可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑，按照原料質量份數計，所述的表面活性劑包括：單甲氧基聚乙二醇和/或聚乙二醇聚丙二醇單丁基醚10～45份，全氟烷基醇3～20份，多異氰酸酯-三羥甲基丙烷加成物45～75份，丙烯酸羥烷基酯2～15份；所述的多異氰酸酯-三羥甲基丙烷加成物是由多異氰酸酯和三羥甲基丙烷合成制得。

優選地，所述的單甲氧基聚乙二醇的分子量為750～2000mol/g。

優選地，所述的全氟烷基醇為全氟丁基乙基醇、全氟己基乙基醇或全氟辛基乙基醇中的一種以上。

優選地，所述的多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種以上。

優選地，所述的丙烯酸羥烷基酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或二-季戊四醇五丙烯酸酯中的一種以上。

上述的可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑的制備方法，包括如下具體步驟：

S1.將單甲氧基聚乙二醇和/或聚乙二醇聚丙二醇單丁基醚加入帶有抽真空裝置反應釜中，在110～120℃條件下抽真空，結束后用氮氣保護，溫度降至35～40℃；

S2.將多異氰酸酯-三羥甲基丙烷加成物加入到步驟S1的反應體系中在80～85℃下反應；

S3.將全氟烷基醇加入到步驟S2的反應體系中，在80～85℃下反應；

S4.將丙烯酸羥烷基酯加入到步驟S3的反應體系中，在60～65℃下反應直至-NCO紅外特征峰消失，結束反應后出料，得可輻射固化水性含氟聚氨酯丙烯酸酯的表面活性劑。