[發明專利]一種UV固化水性樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011195380.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112279992A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 徐濤;熊東路;楊軒;龍緒儉;肖增鈞;魯曉東;李斌仁;陳林生;許超平
• 申請（專利權）人: 深圳飛揚興業科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/67;C09D175/16
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 張靜

本發明涉及水性涂料技術領域，具體涉及一種UV固化水性樹脂及其制備方法。一種UV固化水性樹脂，所述樹脂的制備原料，至少包括以下組分：二元醇、二異氰酸酯、親水單體、二元胺、含羥基丙烯酸酯。本發明提供了一種UV固化水性樹脂，即為聚天門冬氨酸酯聚脲改性的聚氨酯丙烯酸酯，兼具聚脲、聚氨酯和丙烯酸酯的特征，具有較好的附著力、柔韌性以及較高的硬度；同時還具有性能可調性，即可通過改變合成樹脂所用原料的結構來調節性能，如二元醇的鏈長和封端含羥基丙烯酸酯的官能度均對性能有影響；另外，本發明提供的水性樹脂的乳液穩定性好，涂膜具有較好的耐水性。

技術領域

本發明涉及水性涂料技術領域，具體涉及一種UV固化水性樹脂及其制備方法。

背景技術

UV固化水性樹脂，被廣泛應用于木制品和塑料制品的涂飾、皮革涂料、織物涂料、油墨等，結合了傳統UV固化技術和水性技術的特點，降低了有機溶劑和活性稀釋劑的使用，更有利于環境保護和人體健康，使用更加安全。

傳統聚氨酯丙烯酸酯樹脂通常采用含羥基丙烯酸酯對聚氨酯預聚物進行封端的方法制得，粘度較大，施工麻煩，而水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂引入含親水基團的二元醇作為擴鏈劑，使樹脂具有一定親水性，可用水作為稀釋劑，使用更加環保。但是樹脂水性化后耐水性和力學性能通常會下降。

為了進一步提高水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂的性能，本發明通過引入脲基的方式使聚氨酯丙烯酸酯的分子結構更加穩定，且樹脂具有優異的乳化能力，紫外固化之后的固化膜具有較高的硬度、良好的附著力以及柔韌性，同時改善了涂膜的耐水性，具有很好的應用價值。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的第一個方面提供了一種UV固化水性樹脂，所述樹脂的制備原料，至少包括以下組分：二元醇、二異氰酸酯、親水單體、二元胺、含羥基丙烯酸酯。

作為本發明一種優選的技術方案，所述二元醇、二異氰酸酯、親水單體、二元胺的摩爾比為1：(2-5)：(0.1-1)：(0.1-1)；所述含羥基丙烯酸酯和二異氰酸酯的摩爾比為(0.05-1)。

作為本發明一種優選的技術方案，所述二元醇的結構選自式Ⅰ、式Ⅱ中的至少一種；

所述R₁為氫、烷基中的一種；所述n₁為2-30；所述n₂為1-50。

作為本發明一種優選的技術方案，所述二元胺的結構如式Ⅲ所示；

所述R₂選自的一種；所述R₃為含1-20個碳原子的烷基。

作為本發明一種優選的技術方案，所述含羥基丙烯酸酯的結構選自式Ⅳ、式Ⅴ中的至少一種；

所述R₆、R₇、R₈為氫、烷基中的一種。

作為本發明一種優選的技術方案，所述式Ⅳ中，R₄、R₅分別選自式Ⅵ、式Ⅶ中的一種；

作為本發明一種優選的技術方案，式Ⅵ中，所述R₉為氫、烷基中的一種；所述R₁₀為中的一種；所述R₁₂為氫、烷基中的一種；所述m₁為2-20、m₂為1-30。

作為本發明一種優選的技術方案，所述式Ⅶ中，R₁₁為中的一種；所述m₃為1-30；所述R₁₃為氫、烷基中的一種。

本發明的第二個方面提供了所述的UV固化水性樹脂的制備方法，至少包括以下步驟：