[發(fā)明專利]一種水性光固化樹脂及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810246947.9
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN108359031B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝曉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京乾瑞科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F8/30
• 分類號(hào): C08F8/30;C08F212/08;C08F220/20;C08F220/06;C08F220/18;C09D125/14;C08F8/14;C08F220/14;C09D133/12;C09D133/10
• 代理公司: 南昌大牛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

本發(fā)明提供了一種水性光固化樹脂及其應(yīng)用，屬于涂料及粘合劑技術(shù)領(lǐng)域。該技術(shù)方案將含碳碳雙鍵的單體通過(guò)自由基聚合，得到丙烯酸酯預(yù)聚物，而后在聚合物結(jié)構(gòu)上接入碳碳雙鍵，再進(jìn)行中和、水分散得到產(chǎn)物。本發(fā)明在所制得的丙烯酸酯水分散體中乳化傳統(tǒng)光固化單體或預(yù)聚物，可方便快速的制得水性光固化樹脂。此類樹脂主體為丙烯酸酯聚合物，固化涂層具有優(yōu)良的耐候及耐水煮穩(wěn)定性。采用本發(fā)明制備的水性光固化樹脂，固含可達(dá)50％，且粘度低，通過(guò)配方設(shè)計(jì)可廣泛應(yīng)用于水性涂料及粘合劑領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料及粘合劑技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步涉及水性光固化樹脂的制備方法改進(jìn)，具體涉及一種水性光固化樹脂及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

光固化樹脂，又稱為紫外光固化樹脂，其主要成分為高分子低聚物，一般具有較高的黏度，因此作為涂料使用時(shí)必須加入活性稀釋劑以調(diào)節(jié)其黏度和流變性。由于活性稀釋劑中普遍含有VOC，且存在不同程度的毒性和刺激性，因此對(duì)人體和環(huán)境存在一定的危害。水性光固化樹脂是能以水為分散介質(zhì)的一類光固化樹脂材料，由于避免了活性稀釋劑的使用，因而無(wú)VOC排放，具有安全、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)有技術(shù)中，聚氨酯丙烯酸酯水分散體是最普遍的一種水性光固化樹脂，與傳統(tǒng)光固化樹脂相比，其制備過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性較難控制；而且，由于其工藝路線與傳統(tǒng)光固化樹脂的工藝路線差異較大，因此，如果采用聚氨酯丙烯酸酯水分散體為主的生產(chǎn)路線，則傳統(tǒng)光固化產(chǎn)品的生產(chǎn)線及產(chǎn)品的利用效率很低，甚至需要全套更換。在當(dāng)前傳統(tǒng)光固化產(chǎn)品普遍面臨“油轉(zhuǎn)水”的工藝革新形勢(shì)下，這無(wú)疑將帶來(lái)較高的升級(jí)成本。因此，如何充分利用傳統(tǒng)光固化樹脂生產(chǎn)線高效制備水性光固化樹脂，成為了本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種水性光固化樹脂及其應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)水性光固化樹脂的制備方法，難以有效利用傳統(tǒng)光固化樹脂的生產(chǎn)設(shè)備及原料。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)水性光固化樹脂在制備過(guò)程中批次穩(wěn)定性不良。

本發(fā)明要解決的再一技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)水性光固化樹脂，其固化涂層在耐候性、耐水煮穩(wěn)定性、光澤、硬度、收縮率等性能方面不理想。

為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種水性光固化樹脂，是由以下方法制備的：

1)將100～250重量份的混合單體、1～10重量份的引發(fā)劑、0.01～1重量份的鏈轉(zhuǎn)移劑混合均勻，得到第一混合物；取4～50重量份的混合溶劑與10～100重量份的固體丙烯酸樹脂混合，在攪拌條件下升溫至60～150℃，而后向其中滴加所述第一混合物4～8h，滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫1～4h，得到聚丙烯酸酯預(yù)聚物；

2)向步驟1)所得的聚丙烯酸酯預(yù)聚物中加入10～100重量份的接枝單體和0.1～0.3重量份的阻聚劑，于60～140℃條件下反應(yīng)3～20h，得到含碳碳雙鍵的聚丙烯酸酯預(yù)聚體；

3)向步驟2)所得的含碳碳雙鍵的聚丙烯酸酯預(yù)聚體中加入10～1800重量份的光固化預(yù)聚物、光固化單體混合物，混合后再向其中加入5～15重量份的中和劑中和，而后在攪拌條件下加入300～2000重量份的去離子水進(jìn)行水分散，即得到所述水性光固化樹脂；

其中，所述混合單體是以下成分中，至少兩種成分所組成的混合物：甲基丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸羥丙酯，丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸，丙烯酸，苯乙烯，醋酸乙烯酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸正己酯，甲基丙烯酸異辛酯，丙烯酸異辛酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸異冰片酯，丙烯酸四氫呋喃甲酯，丙烯酸苯氧基乙酯，含氟丙烯酸酯單體，丙烯酸葵酯，丙烯酸月桂酯，丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯，甲基丙烯酸芐酯，丙烯酸；

所述鏈轉(zhuǎn)移試劑選自以下成分中的一種：叔丁基二硫化物，叔丁硫醇，正丁硫醇，十二烷基硫醇，3-巰基丙酸異辛酯，巰基乙醇；