CN105131801A - 一种水性聚氨酯涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高固含水性UV涂料，该水性UV涂料包括水和分散于水中的聚氨酯丙烯酸酯，以重量份计，所述水在水性UV涂料中的含量为30-60%，所述聚氨酯丙烯酸酯由侧链接枝环烷烃基团的丙烯酸类聚合物和异氰酸酯制备而成，所述丙烯酸类聚合物由丙烯酸类单体共聚聚合而成，所述丙烯酸类单体至少包括聚氧化烯基丙烯酸酯单体和羟基丙烯酸类单体。该水性UV涂料使用高的固含量时，表面耐溶剂、耐水性性能很好。

Description

一种水性聚氨酯涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高固含水性UV涂料，还涉及高固含水性UV涂料的制备方法，具体地涉及国际专利分类号C08G18/00。

背景技术

目前，木制品家具的涂装工艺，一般将木材表面打磨后喷涂底漆、再次打磨底漆后喷涂面漆，随着技术的发展，木制品家具用涂料水性化越来越成熟，但是，木制品水性涂料、尤其是木制品水性UV涂料使用高的固含量时，表面耐溶剂、耐水性不够。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种高固含水性UV涂料，所述水性UV涂料包括水和分散于水中的聚氨酯丙烯酸酯，以重量份计，所述水在水性UV涂料中的含量为30-60%，所述聚氨酯丙烯酸酯由侧链接枝环烷烃基团的丙烯酸类聚合物和异氰酸酯制备而成，所述丙烯酸类聚合物由丙烯酸类单体共聚聚合而成，所述丙烯酸类单体至少包括聚氧化烯基丙烯酸酯单体和羟基丙烯酸类单体。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述聚氧化烯基丙烯酸酯单体占合成丙烯酸类聚合物所有单体中质量的50-80%。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述羟基丙烯酸类单体占合成丙烯酸类聚合物所有单体中质量的10-20%。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述环烷系化合物选自羧基环烷化合物、环氧基环烷化合物中的一种或两种。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述侧链接枝物为羧基环烷化合物，所述羧基环烷化合物选自环丙基丙酸、环丁基丙酸、环戊基丙酸、环己基丙酸、环辛基丙酸、环丙基丁酸、环丁基丁酸、环戊基丁酸、环己基丁酸、环辛基丁酸中的一种或几种。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述侧链接枝物为环氧基环烷化合物，所述环氧基环烷化合物选自氧化环丁烯、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化环辛烯、二氧化二环戊二烯、环氧四氢呋喃、烯丙氧基环丙烷、烯丙氧基环丁烷、烯丙氧基环戊烷、烯丙氧基环己烷、烯丙氧基环辛烷中的一种或几种。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述环烷系化合物与羟基的摩尔比为1:10-50。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述羧基环烷化合物与环氧基环烷化合物摩尔比为1:5-10。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述侧链接枝物为环戊基丙酸和氧化环戊烯。

木制品，至少部分表面使用了前述水性UV涂料。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

高固含水性UV涂料，所述水性UV涂料包括水和分散于水中的聚氨酯丙烯酸酯，以重量份计，所述水在水性UV涂料中的含量为30-60%，所述聚氨酯丙烯酸酯由侧链接枝环烷烃基团的丙烯酸类聚合物和异氰酸酯制备而成。

丙烯酸类聚合物

本发明的丙烯酸类聚合物由丙烯酸类单体共聚聚合而成，所述丙烯酸类单体至少包括聚氧化烯基丙烯酸酯单体和羟基丙烯酸类单体。

所述聚氧化烯基丙烯酸酯单体选自聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯丙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇-聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇-聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇-聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。以重量份计，优选地，所述聚氧化烯基丙烯酸酯单体在聚合物所有单体中的用量为50-80%。

羟基丙烯酸类单体选自(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、4-羟基-正丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、2-羟基-正丁基(甲基)丙烯酸酯、3-羟基-正丁基(甲基)丙烯酸酯、1，4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、N-(2-羟乙基)(甲基)丙烯酰胺、单(甲基)丙烯酸甘油酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟乙基邻苯二甲酸酯、末端具有羟基的内酯改性(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。以重量份计，优选地，所述羟基丙烯酸类单体在聚合物所有单体中的用量为10-20%。

此外，本发明的丙烯酸类聚合物还可以选择其他单体，例如：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯、(甲基)丙烯酸环己酯、4-叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸苄酯、丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、3-(甲基)丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯基单体。以重量份计，优选地，所述其他丙烯酸类单体在聚合物所有单体中的用量为10-30%。

丙烯酸类聚合物的制备方法可采用本领域常规的方法，如使用催化剂，在溶剂中将单体聚合，所用的有机溶剂，优选为醇化合物、酮化合物、酯化合物、醚化合物、酰胺化合物、亚砜化合物、烃化合物。所用的引发剂，可列举出例如，环己酮过氧化物、3，3，5-三甲基环己酮过氧化物、甲基环己酮过氧化物等酮过氧化物化合物；1，1-二(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-二(叔丁基过氧化)环己烷、正丁基-4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、2，2-二(4，4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷、2，2-二(4，4-二叔戊基过氧化环己基)丙烷、2，-二(4，4-二叔己基过氧化环己基)丙烷、2，2-二(4，4-二叔辛基过氧化环己基)丙烷、2，2-二(4，4-二枯基过氧化环己基)丙烷等过氧化缩酮化合物；氢过氧化枯烯、2，5-二甲基己烷-2，5-二氢过氧化物等氢过氧化物类；1，3-二(叔丁基过氧化-间异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、二异丙基苯过氧化物、叔丁基枯基过氧化物等二烷基过氧化物化合物；过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、2，4-二氯苯甲酰过氧化物等二酰基过氧化物化合物；双(叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯等过氧化碳酸酯化合物；过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰过氧化)己烷等过氧化酯化合物等有机过氧化物、以及2，2’-偶氮二异丁腈、1，1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)等偶氮化合物。

制备得到的丙烯酸类聚合物的重均分子量优选8000-10000。重均分子量是基于凝胶渗透色谱法(以下，简称为“GPC”。)测定而进行聚苯乙烯换算后的值。GPC的测定条件采用本领域常规的条件测试，例如，可采用下述的方式测试得到。

柱：将下述柱串联连接而使用。

“TSKgelG5000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG4000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG3000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG2000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

检测器：RI(差示折射计)；柱温度：40℃；洗脱液：四氢呋喃(THF)；流速：1.0mL/分钟；注入量：100μL(试样浓度4mg/mL的四氢呋喃溶液)；标准试样：使用下述单分散聚苯乙烯，制作标准曲线。；

单分散聚苯乙烯：

“TSKgel标准聚苯乙烯A-500”“TSKgel标准聚苯乙烯A-1000”“TSKgel标准聚苯乙烯A-2500”“TSKgel标准聚苯乙烯A-5000”“TSKgel标准聚苯乙烯F-1”“TSKgel标准聚苯乙烯F-2”“TSKgel标准聚苯乙烯F-4”“TSKgel标准聚苯乙烯F-10”东曹株式会社制“TSKgel标准聚苯乙烯F-20”“TSKgel标准聚苯乙烯F-40”“TSKgel标准聚苯乙烯F-80”“TSKgel标准聚苯乙烯F-128”“TSKgel标准聚苯乙烯F-288”“TSKgel标准聚苯乙烯F-550”。

异氰酸酯

本发明的异氰酸酯选自本领域常见的那些，如，甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、间亚苯基双(二甲基亚甲基)二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物；六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、2-甲基-1，3-二异氰酸根合环己烷、2-甲基-1，5-二异氰酸根合环己烷、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂肪族或脂环式二异氰酸酯化合物。

此外，还可以使用使上述二异氰酸酯化合物与多元醇进行加成反应而得的具有异氰酸酯基的预聚物；使上述二异氰酸酯化合物发生环化三聚化而得的具有异氰脲酸酯环的化合物；使上述二异氰酸酯化合物与水反应而得的具有脲键、缩二脲键的聚异氰酸酯化合物；2-异氰酸根合乙基(甲基)丙烯酸酯、3-异丙烯基-α，α-二甲基苄基异氰酸酯、(甲基)丙烯酰基异氰酸酯等具有异氰酸酯基的丙烯酸类单体的均聚物；通过使上述具有异氰酸酯基的丙烯酸类单体与其他丙烯酸类单体、乙烯基酯化合物、乙烯基醚化合物、芳香族乙烯基单体、氟代烯烃等单体发生共聚而得的具有异氰酸酯基的共聚物等。

环烷系化合物

环烷系化合物用于接枝丙烯酸类聚合物，本发明的发明人通过实验发现，使用环烷系化合物可以有效地提高聚氨酯丙烯酸酯分散体在水中的分散能力，可能的原因是环烷基团具有很大的空间结构，有效地抑制氨基甲酸基团之间的作用力，如氢键或范德华力，提高聚氨酯丙烯酸酯亲水基团的亲水性。而不接枝环烷基团，氨基甲酸基团由于强大的氢键作用，抑制的亲水基团对水的亲和力。相对于普通的高固含水性UV涂料，本发明的水性UV涂料固化后的耐溶剂与耐水性也得到了很大的提高。可能的原因是固化后的环烷结构和氨基甲酸结构共同提高了固化膜的耐水性和耐溶剂性。

本发明的发明人通过大量的实验发现，在含有羟基的丙烯酸类聚合物中，将所有羟基中2-10%数量的羟基接枝环烷基团，能够有效地提高聚氨酯丙烯酸酯分散体在水中的分散能力。

优选地，作为本发明技术方案之一，所述环烷系化合物选自羧基环烷化合物、环氧基环烷化合物中的一种或两种。

优选地，作为本发明技术方案之一，所述羧基环烷化合物选自环丙基丙酸、环丁基丙酸、环戊基甲酸、环己基丙酸、环辛基丙酸、环丙基丁酸、环丁基丁酸、环戊基丁酸、环己基丁酸、环辛基丁酸中的一种或几种。

优选地，作为本发明技术方案之一，所述环氧基环烷化合物选自氧化环丁烯、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化环辛烯、二氧化二环戊二烯、环氧四氢呋喃、烯丙氧基环丙烷、烯丙氧基环丁烷、烯丙氧基环戊烷、烯丙氧基环己烷、烯丙氧基环辛烷中的一种或几种。更优选二氧化二环戊二烯、环氧四氢呋喃、烯丙氧基环丙烷。

优选地，作为本发明技术方案之一，所述环烷系化合物与羟基的摩尔比为1:10-50。

优选地，作为本发明技术方案之一，所述羧基环烷化合物与环氧基环烷化合物摩尔比为1:5-10。优选环戊基丙酸与烯丙氧基环丙烷共同改性丙烯酸类聚合物具有更好的分散效果。

使用羧基环烷化合物作为改性剂时，可以在脱水环境下进行，如常用的脱水剂五氧化二磷。使用环氧基环烷化合物时，在二甲基咪唑或三苯基膦作为催化剂、反应温度为100-150摄氏度下，可以有效地将环氧基环烷化合物接枝。

稀释剂

本发明的高固含水性UV涂料还可以包括稀释剂，本发明的稀释剂可以选自乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-EO改性二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性二丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种，稀释剂的用量一般为涂料总质量的10-30%。

其他

此外，本发明的水性UV涂料还可以使用抗静电剂、消泡剂、粘度调节剂、耐光稳定剂、耐候稳定剂、耐热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、流平剂、颜料分散剂等添加剂。这些添加剂可以选择本领域常用的那些。

本发明的活性能量射线固化型水性涂料可以通过在涂布到基材后，照射活性能量射线，从而形成固化涂膜。该活性能量射线是指紫外线、电子束、α射线、β射线、γ射线等电离放射线。在照射作为活性能量射线的紫外线而形成固化涂膜的情况下，优选在本发明的活性能量射线固化型水性涂料中添加光聚合引发剂，提高固化性。另外，根据需要，还可以进一步添加光敏化剂，提高固化性。另一方面，在使用电子束、α射线、β射线、γ射线等电离放射线的情况下，即使不使用光聚合引发剂、光敏化剂，也能够迅速地固化，因而不需要特别添加光聚合引发剂。

当然，本发明的UV涂料也可以使用引发剂，可以选择的引发剂包括：

二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基-苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丙基醚等苯偶姻类；2，4，6-三甲基苯偶姻二苯基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦等酰基氧化膦系化合物；偶苯酰、甲基苯基乙醛酸酯、二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯-4-苯基二苯甲酮、4，4’-二氯二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基-二苯基硫醚、丙烯酰化二苯甲酮、3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物；2-异丙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮等噻吨酮系化合物；米蚩酮、4，4’-二乙基氨基二苯甲酮等氨基二苯甲酮系化合物；10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、9，10-菲醌、樟脑醌。相对于100质量份不挥发成分，引发剂的使用量分别优选为0.05～20质量份。

上述水性UV涂料。作为可以涂装本发明的水性UV涂料的物品，可列举出电视机、冰箱、洗衣机、空调等家电产品的框体；个人电脑、智能手机、便携电话、数码相机、游戏机等电子机器的框体；汽车、铁道车辆等各种车辆的内装材；装饰板等各种建材；家具等的木工材料、人工、合成皮革。尤其适用于木制品中。

另外，作为本发明的水性UV涂料的涂装方法，根据用途而有所不同，可列举出例如，凹版涂布机、辊涂机、逗点涂布机、刮刀涂布机、气刀涂布机、帘式涂布机、吻涂机、喷淋涂布机、轮式涂布机、旋涂机、浸涂、丝网印刷、喷雾、涂敷器、棒涂机等方法。

作为使本发明的水性UV涂料，其固化装置，可使用杀菌灯、紫外线用荧光灯、碳弧灯、氙灯、复印用高压汞灯、中压或高压汞灯、超高压汞灯、无电极灯、金属卤化物灯、电子束加速器等。

在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

下面参照几个例子详细描述本发明。

聚合物A1

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入二乙二醇二甲基醚340g，在氮气气流下，升温至110℃后，用5小时滴加包含甲氧基聚乙二醇（13EO）丙烯酸酯520g、甲基丙烯酸2-羟乙酯65g、丙烯酸正丁酯65g、以及过氧化-2-乙基己酸叔丁酯10g的混合液。滴加后，在110℃反应，控制重均分子量在10000左右，该聚合物在溶液中的含量约为65%。该聚合物记为A1。

聚合物A2

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入二乙二醇二甲基醚500g，在氮气气流下，升温至110℃后，用5小时滴加包含甲氧基聚乙二醇（13EO）丙烯酸酯250g、3-羟基-正丁基甲基丙烯酸酯100g、丙烯酸正丁酯150g、以及过氧化-2-乙基己酸叔丁酯10g的混合液。滴加后，在110℃反应，控制重均分子量在8000左右，得到羟值约为87的聚合物，该聚合物在溶液中的含量约为50%，将该聚合物记为A2。

聚合物A3

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入二乙二醇二甲基醚400g，在氮气气流下，升温至110℃后，用5小时滴加包含甲氧基聚乙二醇（23EO）丙烯酸酯360g、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺120g、甲基丙烯酸正丁酯120g、以及过氧化-2-乙基己酸叔丁酯10g的混合液。滴加后，在110℃反应，控制重均分子量在9000左右，得到羟值约为87的聚合物，该聚合物在溶液中的含量约为60%，将该聚合物记为A3。

聚合物A4

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入二乙二醇二甲基醚340g，在氮气气流下，升温至110℃后，用5小时滴加包含甲氧基聚乙二醇（13EO）丙烯酸酯520g、甲基丙烯酸2-羟乙酯65g、丙烯酸环己酯65g、以及过氧化-2-乙基己酸叔丁酯10g的混合液。滴加后，在110℃反应，控制重均分子量在10000左右，得到羟值约为44的聚合物，该聚合物在溶液中的含量约为65%，将该聚合物记为A4。

实施例1

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入65%聚合物A1溶液1000g，在反应温度下，滴加6g的环戊基甲酸，至反应完全，得到羟值约为40的改性聚合物。

升温至80℃，在改性聚合物溶液中加入51.5g的异佛尔酮二异氰酸酯、甲醌0.2g、以及二月桂酸二丁基锡0.2g，搅拌混合4小时，确认红外线光谱下2250cm^-1的异氰酸酯基的吸收消失，结束反应。旋转蒸发去除溶剂，加入适量去离子水和光聚合Irgacure500引发剂，至水性UV涂料的固含量为50%，该水性UV涂料记为X-1。

实施例2

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入50%聚合物A2溶液1000g，在反应温度下，滴加12g的环戊基甲酸，至反应完全，得到羟值约为80的改性聚合物。

升温至80℃，在改性聚合物溶液中加入102g的异佛尔酮二异氰酸酯、甲醌0.2g、以及二月桂酸二丁基锡0.2g，搅拌混合4小时，确认红外线光谱下2250cm^-1的异氰酸酯基的吸收消失，结束反应。旋转蒸发去除溶剂，加入适量去离子水和光聚合Irgacure500引发剂，至水性UV涂料为60%，该水性UV涂料记为X-2。

实施例3

向具有搅拌机、温度计、冷凝管以及氮气导入管的四口烧瓶中加入60%聚合物A3溶液1000g，在反应温度下，滴加12g的环戊基甲酸，至反应完全，得到羟值约为80的改性聚合物。

升温至80℃，在改性聚合物溶液中加入80g的甲苯二异氰酸酯、甲醌0.2g、以及二月桂酸二丁基锡0.2g，搅拌混合4小时，确认红外线光谱下2250cm^-1的异氰酸酯基的吸收消失，结束反应。旋转蒸发去除溶剂，加入适量去离子水和光聚合Irgacure500引发剂，至水性UV涂料的固含量为65%，该水性UV涂料记为X-3。

对比例1

使用前述的X-4聚合物，旋转蒸发去除溶剂，加入适量去离子水和光聚合Irgacure500引发剂，至水性UV涂料为60%，该水性UV涂料记为D-2。

实施例4

与实施例1相同，加入0.2g二甲基咪唑、反应温度为140摄氏度下滴加1.3g的氧化环戊烯，得到的水性UV涂料的固含量控制在50%，该水性UV涂料记为X-4。

实施例5

与实施例1相同，加入0.2g二甲基咪唑、反应温度为140摄氏度下滴加4g的氧化环戊烯，得到的水性UV涂料的固含量控制在50%，该水性UV涂料记为X-5。

实施例6

与实施例1相同，加入0.2g二甲基咪唑、反应温度为140摄氏度下滴加4g的氧化环戊烯和0.6g的环戊基丙酸，得到的水性UV涂料的固含量控制在50%，该水性UV涂料记为X-6。

贮藏稳定性的评价

在200ml的玻璃容器中密封本发明实施例中的水性UV涂料，在40℃下静置保存，目视观察成分分离的状况，基于下述基准，评价了贮藏稳定性。

○：8个月以上无分离沉降。

△：4个月以上且不足8个月，有分离沉降。

×：不足4个月，有分离沉降。

涂膜耐水性测试

在松木板材上的喷涂本发明的水性UV涂料，固化后，将固化涂膜与基材一起在80℃的热水中浸渍2小时后取出，在25℃下干燥2小时。涂膜在1mm见方中切入10×10个的切割网格，进行利用透明胶带纸的剥离试验，按照残留的网格数，评价涂膜密合性。

○：95～100个

△：60～94个

×：59个以下

耐溶剂擦拭性

根据GB/T23989-2009，测试耐丙酮擦拭露底次数。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.高固含水性UV涂料，所述水性UV涂料包括水和分散于水中的聚氨酯丙烯酸酯，以重量份计，所述水在水性UV涂料中的含量为30-60%，所述聚氨酯丙烯酸酯至少由侧链接枝环烷烃基团的丙烯酸类聚合物和异氰酸酯制备而成，所述丙烯酸类聚合物由丙烯酸类单体共聚聚合而成，所述丙烯酸类单体至少包括聚氧化烯基丙烯酸酯单体和羟基丙烯酸酯单体。

2.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述聚氧化烯基丙烯酸酯单体占合成丙烯酸类聚合物所有单体中质量的50-80%。

3.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸类单体占合成丙烯酸类聚合物所有单体中质量的10-20%。

4.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述侧链接枝物为环烷系化合物，环烷系化合物选自羧基环烷化合物、环氧基环烷化合物中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述侧链接枝物为羧基环烷化合物，所述羧基环烷化合物选自环丙基丙酸、环丁基丙酸、环戊基丙酸、环己基丙酸、环辛基丙酸、环丙基丁酸、环丁基丁酸、环戊基丁酸、环己基丁酸、环辛基丁酸中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述侧链接枝物为环氧基环烷化合物，所述环氧基环烷化合物选自氧化环丁烯、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化环辛烯、二氧化二环戊二烯、环氧四氢呋喃、烯丙氧基环丙烷、烯丙氧基环丁烷、烯丙氧基环戊烷、烯丙氧基环己烷、烯丙氧基环辛烷中的一种或几种。

7.根据权利要求4所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述环烷系化合物与羟基丙烯酸类单体的摩尔比为1:10-50。

8.根据权利要求5所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述羧基环烷化合物与环氧基环烷化合物摩尔比为1:5-10。

9.根据权利要求1所述的高固含水性UV涂料，其特征在于，所述侧链接枝物为环戊基丙酸和氧化环戊烯。

10.木制品，至少部分表面使用了权利要求1-9中任意一项权利要求所述的高固含水性UV涂料。