CN104987830A - 一种防水透湿型光固化涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂35-67份、丙烯酸23-45份、顺丁烯二酸酐12-34份、聚乙二醇8-16份、甲苯-2，4-二异氰酸酯8-16份、二羟甲基丙酸6-12份、环氧丙烯酸酯26-38份、甲基丙烯酸羟乙酯15-29份、对苯二酚6-16份、三乙醇胺8-22份、抗氧剂2-5份、光引发剂6-14份、消泡剂3-6份、钼化合物2-7份、硫酸钠2-6份、水16-23份。本发明还提出上述一种防水透湿型光固化涂料的制备方法。所得的涂料具有固化时间短，固化温度低，挥发分低的优点，同时还具有良好的防水和透湿性能。

Description

一种防水透湿型光固化涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种防水透湿型光固化涂料及其制备方法。

背景技术

光固化涂料又称光敏涂料，是以紫外光为涂料固化能源，又称紫外光固化涂料。不需加热，可在纸张、塑料、皮革和木材等易燃底材上迅速固化成膜。主要由光敏树脂、光敏剂(光引发剂)和稀释剂组成，同时加入一些添加剂，如热稳定剂，制备色漆时加入颜料和填料。光敏树脂一般是带有不饱和键的低分子量树脂，如不饱和聚酯、丙烯酸系低聚物；光敏剂为易吸收紫外光产生活性自由基的化合物，如二苯甲酮、安息香烷基醚类；稀释剂的主要作用是降低涂料粘度，同时也参加固化成膜，即为活性稀释剂，如苯乙烯、丙烯酸酯等。光固化涂料优点是固化时间短、固化温度低、挥发分低，为省能源、省资源、无公害、高效率的涂料新品种；其缺点是自由基型光固化涂料固化过程受氧气阻抑，表面固化不良。

现有技术中的光固化涂料的防水和透湿性能无法满足当前市场的需求。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种防水透湿型光固化涂料及其制备方法。所得的涂料具有固化时间短，固化温度低，挥发分低的优点，同时还具有良好的防水和透湿性能。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂35-67份、丙烯酸23-45份、顺丁烯二酸酐12-34份、聚乙二醇8-16份、甲苯-2，4-二异氰酸酯8-16份、二羟甲基丙酸6-12份、环氧丙烯酸酯26-38份、甲基丙烯酸羟乙酯15-29份、对苯二酚6-16份、三乙醇胺8-22份、抗氧剂2-5份、光引发剂6-14份、消泡剂3-6份、钼化合物2-7份、硫酸钠2-6份、水16-23份。

优选地，双酚A型环氧树脂、丙烯酸的质量和顺丁烯二酸酐的质量比为37-65：25-43：14-32。

优选地，聚乙二醇、甲苯-2，4-二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、对苯二酚和三乙醇胺的质量比为9-15：9-15：7-11：27-37：16-28：7-15：9-21。

优选地，光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或两种以上组合物。

优选地，消泡剂为正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油中的一种或者两种以上组合物。

本发明提出的上述一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤。

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至95-100℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至75-85℃，保温1-2h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至60-65℃，保温2-4h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至65-85℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至70-80℃，加入对苯二酚、抗氧剂、光引发剂、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1-2h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

本发明中，以双酚A型环氧树脂为主料，通过丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合后得到环氧丙烯酸酯，然后通过添加顺丁烯二酸酐、双羟基化合物聚乙二醇、甲苯-2,4-二异氰酸、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯、对苯二酚、三乙醇胺得到环氧酯改性聚氨酯，然后与抗氧剂、光引发剂、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，通过控制各原料的重量份配比，得到光固化涂料，具有固化时间短，固化温度低，挥发分低的优点，同时还具有良好的防水和透湿性能。

附图说明

图1为本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

如图1所示，图1为本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法的流程示意图。

参照图1，本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至95-100℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至75-85℃，保温1-2h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至60-65℃，保温2-4h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至65-85℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至70-80℃，加入对苯二酚、抗氧剂、光引发剂、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1-2h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

具体实施方式中，双酚A型环氧树脂的重量份可以为35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份；丙烯酸的重量份可以为23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份；顺丁烯二酸酐的重量份可以为12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份；聚乙二醇的重量份可以为8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；甲苯-2，4-二异氰酸酯的重量份可以为8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；二羟甲基丙酸的重量份可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份；环氧丙烯酸酯的重量份可以为26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份；甲基丙烯酸羟乙酯的重量份可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份；对苯二酚的重量份可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；三乙醇胺的重量份可以为8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份；抗氧剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；光引发剂的重量份可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份；消泡剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；钼化合物的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份；硫酸钠的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；水的重量份可以为16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份。

实施例1

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂51份、丙烯酸34份、顺丁烯二酸酐18份、聚乙二醇12份、甲苯-2，4-二异氰酸酯12份、二羟甲基丙酸9份、环氧丙烯酸酯32份、甲基丙烯酸羟乙酯22份、对苯二酚11份、三乙醇胺15份、抗氧剂3.5份、1-羟基-环己基苯基甲酮10份、正辛醇4.5份、钼化合物4.5份、硫酸钠4份、水19.5份。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至97.5℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至80℃，保温1.5h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至62.5℃，保温3h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至75℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至75℃，加入对苯二酚、抗氧剂、1-羟基-环己基苯基甲酮、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1.5h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

实施例2

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂35份、丙烯酸45份、顺丁烯二酸酐12份、聚乙二醇16份、甲苯-2，4-二异氰酸酯8份、二羟甲基丙酸12份、环氧丙烯酸酯26份、甲基丙烯酸羟乙酯29份、对苯二酚6份、三乙醇胺22份、抗氧剂2份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮14份、磷酸三丁3份、钼化合物7份、硫酸钠2份、水23份。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至95℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至85℃，保温1h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至65℃，保温2h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至85℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至70℃，加入对苯二酚、抗氧剂、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温2h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

实施例3

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂67份、丙烯酸23份、顺丁烯二酸酐34份、聚乙二醇8份、甲苯-2，4-二异氰酸酯16份、二羟甲基丙酸6份、环氧丙烯酸酯38份、甲基丙烯酸羟乙酯15份、对苯二酚16份、三乙醇胺8份、抗氧剂5份、1-羟基-环己基苯基甲酮6份、磷酸三苯酯6份、钼化合物2份、硫酸钠6份、水16份。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至100℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至75℃，保温2h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至60℃，保温4h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至65℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至80℃，加入对苯二酚、抗氧剂、1-羟基-环己基苯基甲酮、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

实施例4

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂37份、丙烯酸43份、顺丁烯二酸酐14份、聚乙二醇15份、甲苯-2，4-二异氰酸酯9份、二羟甲基丙酸11份、环氧丙烯酸酯27份、甲基丙烯酸羟乙酯28份、对苯二酚7份、三乙醇胺21份、抗氧剂3份、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦13份、乳化甲基硅油4份、钼化合物6份、硫酸钠3份、水22份。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至96℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至82℃，保温1.2h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至64℃，保温2.5h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至82℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至72℃，加入对苯二酚、抗氧剂、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1.8h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

实施例5

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂65份、丙烯酸25份、顺丁烯二酸酐32份、聚乙二醇9份、甲苯-2，4-二异氰酸酯15份、二羟甲基丙酸7份、环氧丙烯酸酯37份、甲基丙烯酸羟乙酯16份、对苯二酚15份、三乙醇胺9份、抗氧剂4份、1-羟基-环己基苯基甲酮7份、乳化苯甲基硅油5份、钼化合物3份、硫酸钠5份、水17份。

本发明提出的一种防水透湿型光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至99℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至78℃，保温1.8h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至61℃，保温3.5h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至68℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至78℃，加入对苯二酚、抗氧剂、1-羟基-环己基苯基甲酮、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1.2h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防水透湿型光固化涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂35-67份、丙烯酸23-45份、顺丁烯二酸酐12-34份、聚乙二醇8-16份、甲苯-2，4-二异氰酸酯8-16份、二羟甲基丙酸6-12份、环氧丙烯酸酯26-38份、甲基丙烯酸羟乙酯15-29份、对苯二酚6-16份、三乙醇胺8-22份、抗氧剂2-5份、光引发剂6-14份、消泡剂3-6份、钼化合物2-7份、硫酸钠2-6份、水16-23份。

2.根据权利要求1所述的防水透湿型光固化涂料，其特征在于，双酚A型环氧树脂、丙烯酸的质量和顺丁烯二酸酐的质量比为37-65：25-43：14-32。

3.根据权利要求1或2所述的防水透湿型光固化涂料，其特征在于，聚乙二醇、甲苯-2，4-二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、对苯二酚和三乙醇胺的质量比为9-15：9-15：7-11：27-37：16-28：7-15：9-21。

4.根据权利要求1-3任一项所述的防水透湿型光固化涂料，其特征在于，光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或两种以上组合物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的防水透湿型光固化涂料，其特征在于，消泡剂为正辛醇、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乳化甲基硅油、乳化苯甲基硅油中的一种或者两种以上组合物。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的防水透湿型光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤。

S1、将双酚A型环氧树脂、丙烯酸、N,N–二甲基甲酰胺和N,N–二甲基乙醇胺和水混合均匀，升温至95-100℃得到物料a；

S2、将物料a与顺丁烯二酸酐混合均匀，升温至75-85℃，保温1-2h得到物料b；

S3、将双羟基化合物聚乙二醇和甲苯-2,4-二异氰酸混合均匀，升温至60-65℃，保温2-4h，得到物料c；

S4、向物料c中加入二羟甲基丙酸、物料b和物料c混合均匀，升温至65-85℃，得到物料d；

S5、向物料d中加入甲基丙烯酸羟乙酯，升温至70-80℃，加入对苯二酚、抗氧剂、光引发剂、消泡剂、钼化合物和硫酸钠，保温1-2h，然后加入三乙醇胺中和，得到防水透湿型光固化涂料。