[發明專利]全生物基紫外光固化涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110932030.6
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113429883B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 袁騰;楊卓鴻;李朋松;尹鑒;羅旭彪
• 申請（專利權）人: 華南農業大學;廣東碳和新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D191/00
• 分類號: C09D191/00
• 代理公司: 廣東南越商專知識產權代理有限公司 44809
• 代理人: 許春蘭;梁麗嬋

本發明公開了一種全生物基紫外光固化涂料及其制備方法和應用。本發明提供的全生物基紫外光固化涂料主要由桐油基類漆酚化合物、干性油、環氧植物油和復合光引發劑組成，是一種仿天然油漆體系所制備的涂料，其含有酚羥基、雙鍵和環氧基等多種光固化基團，可以在光引發下發生交聯固化反應。本發明的全生物基紫外光固化涂料固化速率高，固化后形成的光固化膜具有極高的交聯度和良好的力學性能，同時，光固化膜的附著力高，耐熱性、耐酸性、耐堿性和耐沸水性好，可廣泛應用于木器涂料、樂器涂料、玩具涂料、藝術涂料、防腐涂料、汽車涂料、卷材涂料、建筑涂料、工業涂料等涂料工業領域。

技術領域

本發明屬于UV固化材料技術領域，具體涉及一種全生物基紫外光固化涂料及其制備方法和應用。

背景技術

涂料是中國古人的發明創造，天然油漆是一種全生物基材料，主要由桐油和生漆組成，因此得名為油漆，其性能十分優異，能夠保存上千年。這主要是因為生漆的主要成分漆酚中的酚羥基和桐油中的雙鍵交聯固化，形成了性能優異的高交聯度的致密固化膜。但是桐油干燥速率較慢，自然條件下需要幾天時間才能完全干燥；而生漆具有產量低、價格高、粘度大、顏色深、易致敏等缺陷，因此天然油漆無法滿足快速發展的現代工業需求。

現代涂料是一種石油基材料，其原材料主要來自石化資源，雖然可以克服上述生漆和桐油的各種缺陷，獲得性能優異的各類涂料產品。但是在資源危機日益嚴重、環境問題日趨嚴峻的形勢下，石油基高分子材料的發展面臨著新的挑戰，開發新型生物基涂料迫在眉睫。植物油脂是一種可再生資源，其分子結構上的雙鍵可以直接聚合或者轉化為環氧基進行聚合，還可以利用植物油中的雙鍵、羥基、酯基等活性基團，通過化學轉化，將其轉化為高活性的聚合單體。因此植物油具備構建聚合物材料體系的結構基礎，是大規模合成和制備生物基涂料的理想替代資源。

紫外光固化技術是快速合成聚合物的一種最有效的方法，其聚合反應可以在分秒之間完成。因具有能量利用率高、溶劑排放少、固化速度快、生產效率高、涂層性能好等五大技術優勢，紫外光固化技術在涂料工業領域獲得了快速的發展。但是，眾所周知，紫外光固化技術同時還存在氧阻聚效應、體積收縮效應、固化深度受限、光線穿透受限等四大技術壁壘，從而在一定程度上限制了其發展。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種全生物基紫外光固化涂料，以解決上述技術問題中的至少一個。

本發明的另一目的在于提供上述全生物基紫外光固化涂料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述全生物基紫外光固化涂料在木器涂料、樂器涂料、玩具涂料、藝術涂料、防腐涂料、汽車涂料、卷材涂料、建筑涂料、工業涂料領域中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

根據本發明的一個方面，提供了一種全生物基紫外光固化涂料，其主要由桐油基類漆酚化合物、干性油、環氧植物油和復合光引發劑組成，其中，復合光引發劑為自由基光引發劑和陽離子光引發劑的混合物。

本發明中，桐油基類漆酚化合物具有式(1)或式(2)所示的結構：

式(1)和式(2)中，R₁和R₃為C₁～C₄直鏈或支鏈烷烴基，R₂和R₄為H、Cl、CH₃、-OH、-OCH₃或-C(CH₃)₃等其中的一種或幾種。

桐油基類漆酚化合物的制備方法可參考中國專利CN105254499B或中國專利CN106146307B。