[發明專利]含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料及其制備與應用

有效

• 申請號: 201810432337.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108587416B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 劉偉區;石紅義;王政芳
• 申請（專利權）人: 中科廣化（重慶）新材料研究院有限公司;廣州中科檢測技術服務有限公司;中科院廣州化學有限公司;中國科學院大學
• 主分類號: C09D163/10
• 分類號: C09D163/10;C09D187/00;C09D133/16;C08G59/17;C08G81/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉瑜;裘暉

本發明公開了一種含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料及其制備與應用。該復合UV固化涂料包括以下按質量份數計的組分：環氧(甲基)丙烯酸樹脂100份；含氟預聚物0.01～50份；含雙鍵的聚氧乙烯醚改性環氧樹脂5～90份；光引發劑0.5～8份；消泡劑0.1～4份；分散劑0.5～5份；去離子水5～40份。本發明中用水來代替傳統的稀釋劑具有低成本、低粘度、很好的涂布適應性、設備易于清洗、無毒性、無刺激性等優點；且本發明中引進了親水性聚醚鏈段，使體系具有較好的親水性。本發明制得的復合UV固化涂料可在電子封裝、建筑涂料、金屬涂料等領域中進行應用。

技術領域

本發明屬于聚合物涂料領域，特別涉及一種含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料及其制備與應用。

背景技術

UV固化環氧(甲基)丙烯酸樹脂涂料具有力學性能好、透明度高和價格低廉等優點，因此在電子封裝、油墨印刷、建筑涂料等領域有著廣泛的應用。但傳統的油性UV固化體系在環境保護、人身健康、工藝操作及膜性能控制等方面還存在不足，而且價格較貴。另外其中的稀釋劑單體具有一定的的刺激性和臭味，會對人體造成健康造成危害。

水性光固化體系繼承和發展了傳統的UV固化技術的水性涂料技術的許多優點，近年來脫穎而出，成為新型光固化體系。它具有低成本、低粘度、很好的涂布適應性、設備易于清洗、無毒性、無刺激性、不燃燒等優點。但水性環氧(甲基)丙烯酸樹脂涂料存在著耐水性、耐酸堿性差等問題。特別是由于水性環氧(甲基)丙烯酸樹脂具有較高的表面張力，制備的環氧樹脂涂料表面具有較高的表面能，從而限制了其在超疏水自清潔涂料領域的應用。

含氟聚合物具有優異的疏水疏油性、防污性、化學穩定性、耐熱性，被廣泛應用于涂料、塑料、織物整理劑等領域。利用含氟聚合物對水性環氧(甲基)丙烯酸樹脂涂料進行改性能在很大程度上克服水性環氧(甲基)丙烯酸樹脂涂料上述缺點。目前主要通過物理共混和添加小分子含氟反應性單體對水性環氧(甲基)丙烯酸樹脂進行改性。物理共混的方式存在有機氟聚合物跟環氧涂料的相容性差，出現相分離，材料變得不透明，而且涂料的本體性能也有所降低；而添加小分子的含氟反應性單體，由于短的含氟鏈容易被包埋，含氟基團難以遷移到材料表面，要想達到理想的改性效果，需要添加大量的含氟單體。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料。

本發明的另一目的在于提供上述含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種含氟預聚物改性水性環氧(甲基)丙烯酸酯復合UV固化涂料，包括以下按質量份數計的組分：

所述的環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂優選為通過如下方法制備得到：將100質量份縮水甘油醚型環氧樹脂加熱攪拌至60～90℃，然后加入0.1～100質量份(甲基)丙烯酸，0.05～3質量份催化劑和0.05～3質量份阻聚劑，然后升溫至95～130℃，反應1～7小時，得到環氧(甲基)丙烯酸樹脂。

所述的縮水甘油醚型環氧樹脂，其環氧值為0.01～0.87，優選為雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、環氧化線性酚醛樹脂、間苯二酚雙縮水甘油醚型環氧樹脂、均苯三酚三縮水甘油醚型環氧樹脂和雙間苯二酚縮甲醛四縮水甘油醚型環氧樹脂中的至少一種。

所述的催化劑優選為季銨鹽；更優選為四丁基溴化銨。

所述的阻聚劑優選為對苯二酚。

所述的含氟預聚物(單乙烯基封端含氟預聚物)的結構式如式I所示：