[發(fā)明專利]一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011232814.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112300375B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝寒;惠正權(quán);薛中群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇三木化工股份有限公司;江蘇三木集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C08G63/91
• 分類號(hào): C08G63/91;C08G59/14;C08G63/181;C08G63/52;C08G63/16;C09D167/06;C09D163/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

本發(fā)明公開一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，該方法首先合成末端含有羧基的聚酯預(yù)聚物，然后分別與標(biāo)準(zhǔn)雙酚A環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯單體和酸酐反應(yīng)，最后中和、分散入水得到水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單易行，可行性高，制備得到的水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的耐水解性優(yōu)異穩(wěn)定性好，制備得到的固化膜的硬度，耐磨性，附著力好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性光固化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有光固化基團(tuán)的水性環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法。

背景技術(shù)

水性涂料是以水性樹脂作為基體樹脂，水作為分散載體，可以大大降低有機(jī)溶劑的使用量，顯著降低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的排放量，是一種新型的綠色環(huán)保涂料。水性樹脂作為水性涂料中的主要成分，在近些年也受到廣泛重視。光固化技術(shù)是在紫外光輻照下發(fā)生快速化學(xué)交聯(lián)，得到致密聚合物網(wǎng)絡(luò)的一種新型技術(shù)，廣泛應(yīng)用在塑膠光油、紙張光油和家具涂料等領(lǐng)域中。水性光固化樹脂將水性樹脂和光固化技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)具備二者的優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)發(fā)展十分迅速。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01710028033.0提出了一種新型水性聚氨酯光固化樹脂的合成工藝：多異氰酸酯分別與小分子多元醇，聚酯多元醇，二羥甲基丁酸和含活性氫丙烯酸單體反應(yīng)，使用N-甲基吡咯烷酮或N-乙基吡咯烷酮作為溶劑，得到兩種不同的水性聚氨酯預(yù)聚體，然后以不同的比例混合得到水性聚氨酯光固化樹脂。本發(fā)明中使用的聚酯多元醇主鏈中含有較多酯鍵，制備成水性光固化樹脂后主鏈容易發(fā)生水解斷裂，導(dǎo)致固化膜性能下降，這也是很多聚酯型水性樹脂的通病。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01810246947.9提出一種水性光固化樹脂的制備方法，將丙烯酸單體先通過自由基聚合得到丙烯酸酯預(yù)聚物，在其側(cè)基上接入可光固化基團(tuán)，再加入傳統(tǒng)光固化單體或預(yù)聚物，最后中和、水分散，可方便快速制備得到水性光固化樹脂。這種方法實(shí)際上是一種“外乳化”的方法，光固化單體或預(yù)聚物與主體樹脂的相容性比較差，水性樹脂體系容易發(fā)生沉淀或析出。

此外，這些方法通常用到大量高沸點(diǎn)溶劑，不僅會(huì)降低水性樹脂的干燥速率，而且還會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的毒害作用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種具有優(yōu)異的耐水解性、附著力和穩(wěn)定性的水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法。并且本發(fā)明水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的固化膜具有較高的硬度和良好的柔韌性。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，其包括以下步驟：

(1)先合成分子量為500到3000，且端基為羧基的聚酯預(yù)聚物；

(2)將聚酯預(yù)聚物與標(biāo)準(zhǔn)雙酚A環(huán)氧樹脂反應(yīng)得到環(huán)氧改性聚酯樹脂；

(3)將環(huán)氧改性聚酯樹脂與環(huán)氧丙烯酸酯單體和酸酐反應(yīng)，得到水性光固化環(huán)氧丙烯酸預(yù)聚物，加入中和劑、分散入水，得到水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟(1)所述的聚酯預(yù)聚物的合成方法為：將二元醇和二元酸按一定摩爾比混合，加入總物料質(zhì)量的0.1％-0.3％的單丁基氧化錫，在110℃～180℃下反應(yīng)至羥值到5mg KOH/g以下；投料過程中控制二元醇和二元酸的摩爾比，使得聚酯預(yù)聚物的分子量在500到3000范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選方案，以上所述的一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，所述的一種水性光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的環(huán)氧改性聚酯樹脂的合成方法為：將聚酯預(yù)聚物中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)雙酚A環(huán)氧樹脂，升溫至60℃～120℃下反應(yīng)，直至環(huán)氧當(dāng)量達(dá)到20000以上，得到環(huán)氧改性聚酯樹脂。