CN105461933A - 一种超支化uv树脂及其制备方法和在涂料中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超支化UV树脂及其制备方法和在涂料中的应用,属于涂料的技术领域。本发明包括以下步骤:1)将超支化聚酯、丙烯酸类单体、溶剂,在90-150℃下溶解,加入催化剂、阻聚剂,反应4-8h;2)将初产物加入到水中,搅拌0.5-1h,静置;3)将上层的水分离,下层液体重复步骤2),至水溶液的pH值为6-7;4)将粘稠物在30-60℃下真空干燥,得产品。本发明的超支化UV树脂同时兼具多种传统树脂的优点,价格低廉,工艺简单,性价比高,市场前景非常广阔;所得涂料固化速度快,固化体积收缩小,光泽高,附着力好,硬度高,韧性优良,抗冲击性能优良,不易脆裂,耐候性优良,溶剂挥发少,经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于涂料的技术领域,特别是指一种超支化UV树脂及其制备方法和在涂料中的应用。
背景技术
紫外光固化涂料又称UV固化涂料,UV涂料20世纪60年代开发出来的,传入我国较晚。作为一种节能环保绿色工业涂料,它具有节能环保、涂层硬的高、光泽高、生产效率高等优势,得到了广泛的应用和快速的发展。随着科技的进步,各国不断加深对UV固化技术的研究,新型树脂不断涌现,这就使得UV固化涂料能向传统的涂料应用的各个领域扩展。在现今工业生产对效率的要求越来越高,节能环保的法律政策更加严格,能源的压力等各方面的因素下,发展UV固化技术,研发新型UV树脂,赶超国际技术水平,具有非常重要的意义。
目前,在国内市场上的光固化树脂主要有:环氧丙烯酸酯树脂(EA)、聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA)、聚酯丙烯酸酯树脂(PEA)、不饱和聚酯树脂(UPR)等。这些光固化树脂具有自身的优点,但是,其同时也具有不可避免的缺点,限制了其进一步地应用。
环氧丙烯酸酯树脂(EA)的优点是固化速度快、涂膜的硬度高、附着力优、因含有环氧树脂部分所以耐化学品性能好、耐热性能好、价格低,是目前广泛使用的UV固化主体树脂。双酚A型环氧丙烯酸酯树脂固化成膜后,涂膜硬度高,耐化学品性优。但是,该类树脂本身粘度大、固化成膜后残余内应力大、柔韧性差,抗冲击性差易发生脆裂、因树脂含有环氧树脂链段所以耐候性差。
不饱和聚酯树脂(UPR)是最早用于光固化涂料的树脂,但是,作为光固化树脂,传统的不饱和聚酯树脂的固化速度低、固化后体积收缩率大、附着力差、涂膜太脆、涂膜耐候性差。由于它价格最低,光泽高、容易打磨,所以在木器用UV涂料中还有少量的应用。
聚酯丙烯酸酯树脂(PEA),由于它的价格比环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯要低,树脂本身粘度较低,它可以充当主体树脂,必要时也可以作为活性稀释剂来使用,聚酯丙烯酸酯的气味很低,有比较好的柔韧性,和对颜料的润湿性,特别适用于UV固化的油墨,和带有颜料的UV涂料。但是,其缺点是反应活性太低,固化速度慢,固化后涂膜硬度低,所以,不宜单独使用。
聚氨酯丙烯酸酯(PUA),这种树脂UV固化后可以得到坚韧的涂膜,硬度高,韧性好;因为聚氨酯可以通过灵活调节刚性链段与柔性链段的比例而得到性能各异的树脂。其树脂固化后的涂膜硬度可以很柔软,也可以很硬,而且耐磨性能特别优异。缺点是它的价格比较高,树脂合成工艺比较复杂,固化速度,反应活性比环氧丙烯酸酯要低。
发明内容
本发明提供一种超支化UV树脂及其制备方法和在涂料中的应用,解决了现有技术中光固化树脂黏度大、附着力小和反应活性差等物化性能差而限制其应用的问题。
本发明的一种超支化UV树脂的制备方法,其主要是通过以下技术方案加以这样实现的:包括以下步骤:1)将超支化聚酯与丙烯酸类单体按照丙烯酸类单体的添加摩尔量为超支化聚酯总端基摩尔量的20-100%进行投料,添加溶剂,使体系的质量浓度为20-50%,在90-150℃下,溶解,加入催化剂和阻聚剂,分水回流反应4-8h,得初产物;催化剂的用量为超支化聚酯和丙烯酸类单体总重量的0.1-8%,阻聚剂的用量为超支化聚酯和丙烯酸类单体总重量的0.1-5%;2)将步骤1)所得初产物,加入到体积为初产物体积8-12倍的水中,搅拌0.5-1h,然后,静置1-2h;3)在步骤2)静置后的产物中,将上层的水层分离去除,下层液体重复步骤2)的操作,至水溶液的pH值为6-7,得粘稠物;4)将步骤3)所得粘稠物,在30-60℃下真空旋转蒸发4-8h,得到超支化UV树脂。
作为一种优选的实施方案,所述超支化聚酯为端羟基超支化聚酯;所述丙烯酸类单体的纯度为98-100%,所述丙稀酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的任意一种或两种;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、钛酸正丁酯、对甲苯磺酸、浓硫酸中的任意一种或几种;所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚中的任意一种或两种;所述步骤4)中,真空干燥在真空旋转蒸发器内进行,绝对真空度为-0.1MPa至-0.07MPa,转速为20-60r/min。
作为一种优选的实施方案,所述端羟基超支化聚酯的制备方法为:在多元醇化合物中,加入多羟基羧基化合物,并添加催化剂,多羟基羧基化合物与多元醇化合物的摩尔质量之比为3-16:1,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%;在惰性气体保护下,升温至120-180℃,反应2-8h;然后,在减压条件下,继续进行反应;当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,得第一代端羟基超支化聚酯,端官能团数为6-32个;在第一代端羟基超支化聚酯中,继续添加多羟基羧基化合物和催化剂,多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的6-32倍,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%,重复上述反应,得第二代端羟基超支化聚酯,端官能团数为12-64个;在第二代端羟基超支化聚酯中,继续加入多羟基羧基化合物和催化剂,多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的12-64倍,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%,重复上述反应,得第三代端羟基超支化聚酯,端官能团数为24-128个;以此类推,得到第N代端羟基超支化聚酯,N为自然数,官能团数为3×2N-16×2N个。
作为一种优选的实施方案,在所述端羟基超支化聚酯的制备方法中:所述多元醇化合物为多元醇或多元醇的衍生物,所得多元醇为季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、双季戊四醇中的一种或几种;所述多羟基羧基化合物为多元羧酸、多羟基羧酸、多羟基酸酐中的一种或几种;所述催化剂为对甲苯磺酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或几种。
作为一种优选的实施方案,所述端羟基超支化聚酯为第一代端羟基超支化聚酯、第二代端羟基超支化聚酯、第三代端羟基超支化聚酯、第四代端羟基超支化聚酯、第五代端羟基超支化聚酯中的一种。
作为一种优选的实施方案,所述端羟基超支化聚酯为超支化UV树脂为采用40%的丙烯酸改性的端羟基超支化聚酯。
本发明的一种超支化UV树脂,其主要是通过以下技术方案加以实现的:所述超支化UV树脂的结构式为:
式(1)。
本发明的一种超支化UV树脂在涂料中的应用,其主要是通过以下技术方案加以这样实现的:在所述超支化UV树脂50-70份中,加入光引发剂1-6份、活性稀释剂30-50份和助剂0.1-0.5份,搅拌均匀,即得紫外光固化涂料。
作为一种优选的实施方案,所述紫外光固化涂料中,超支化UV树脂、活性稀释剂、光引发剂、助剂的质量比为60:40:3:0.3。
作为一种优选的实施方案,所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的任意一种或几种;所述光引发剂为光引发剂1173或光引发剂184中的任意一种或两种;所述助剂为流平剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、抗油剂、防回粘剂中的任意一种或几种。
本发明的有益效果:本发明的超支化UV树脂同时兼具多种传统树脂的优点,既有低廉的价格优势更具有较高的硬度、较高的光泽、固化体积收缩小、附着力优、韧性与抗冲击性能优良,其综合性能优异;性能达到聚氨酯丙烯酸树脂,反应活性达到环氧丙烯酸树脂的活性,且价格低廉,生产工艺相对简单,是一种性价比很高的新型超支化UV树脂,市场前景非常广阔。含有该超支化UV树脂的光固化涂料相对于传统UV固化涂料具有固化速度快,固化体积收缩小,光泽高,附着力好,硬度高,韧性优良,抗冲击性能优良,不易脆裂,耐候性优良,溶剂挥发少等优点,成本较低,经济效益显著。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1吨反应釜中,加入二羟甲基丙酸480.7Kg和季戊四醇122Kg,加入3Kg辛酸亚锡催化剂,于氮气保护下,加热至160℃,反应6h;在抽真空条件下,继续反应,当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,冷却,得到无色透明固体,为第一代端羟基超支化聚酯,记作HBPE-10,端羟基数为8个。
取上述方法制备的第一代端羟基超支化聚酯(HBPE-10)30.6g、丙烯酸11.76g、溶剂64g,在120℃下,加热至溶解后,加入催化剂对甲苯磺酸0.21g,加入阻聚剂对苯二酚0.21g,分水回流反应8h,得初产物;反应完之后,将初产物趁热倒入5L水中,搅拌0.5h,然后,静置1h;将上层水层分离去除,下层液体重复以上步骤,至水溶液pH值为7;然后,将所得粘稠物在60℃下真空干燥4h,得到琥珀色粘稠透明液体,为UV固化树脂A。
这里,UV固化树脂的制备过程中,丙烯酸的纯度为98-100%,丙烯酸可以为甲基丙烯酸等其它丙稀酸类单体或者丙烯酸与甲基丙烯酸组成的混合物;催化剂还可以为二月桂酸二丁基锡、钛酸正丁酯、对甲苯磺酸、浓硫酸中的其它任意一种或几种;阻聚剂还可以为对羟基苯甲醚或其与对苯二酚两种的混合物。
在60克所得的超支化UV树脂A中,加入2.5克光引发剂184和2.5克光引发剂1173(汽巴精化有限公司),0.3克BYK333助剂,0.1克BYK555助剂,40克1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),调节粘度至750mpa.s。
实施例2
在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1吨反应釜中,加入225KgHBPE-10和402Kg二羟甲基丙酸,加入3.135Kg对甲苯磺酸,于氮气保护下,加热至160℃,反应4h;在抽真空条件下,继续反应,当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,冷却,得到无色透明固体,为第二代端羟基超支化聚酯,记作HBPE-20,其端官能团数为16个。
取上述方法制备的第二代端羟基超支化聚酯(HBPE-20)30.6g、丙烯酸9.2g、溶剂60g,在150℃下,加热至溶解后,加入催化剂0.04g,加入阻聚剂0.054g,分水回流反应9h;反应完之后,将初产物趁热倒入5L水中,搅拌1h,然后,静置2h;将上层水层分离去除,下层液体重复以上步骤至水溶液的pH值为7;然后,将所得粘稠物在40℃下的真空旋转蒸发器内干燥6h,得到琥珀色粘稠透明液体,为UV固化树脂B。
在60克所得的超支化UV树脂B中,加入2克光引发剂184和2.5克光引发剂1173(汽巴精化有限公司),0.3克BYK333助剂,0.1克BYK555助剂,40克1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),调节粘度至750mpa.s。
实施例3
在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1吨反应釜中,加入260KgHBPE-20和364Kg二羟甲基丙酸,加入3.12Kg对甲苯磺酸,于氮气保护下,加热至160℃,反应4h;在抽真空条件下,继续反应,当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,冷却,得到无色透明固体,为第三代端羟基超支化聚酯,记作HBPE-30,端羟基数目为32个。
取上述方法制备的第三代端羟基超支化聚酯(HBPE-30)15.3g、丙烯酸4.17g、溶剂28g,在90℃下,加热至溶解后,加入催化剂0.1g,加入阻聚剂0.1g,分水回流反应10h;反应完之后,将初产物趁热倒入5L水中,搅拌0.5h,然后,静置1h;将上层水层分离去除,下层液体重复以上步骤,至水溶液的pH值为7;然后,将所得粘稠物在30℃下于真空旋转蒸发器内干燥8h,其绝对真空度为-0.1MPa,转速为20r/min,得到琥珀色粘稠透明液体,为UV固化树脂C。
在60克所得的超支化UV树脂C中,加入1.5克光引发剂184和2.5克光引发剂1173(汽巴精化有限公司),0.3克BYK333助剂,0.1克BYK555助剂,40克1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),调节粘度至750mpa.s。
实施例4
在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1吨反应釜中,加入290KgHBPE-30和367Kg二羟甲基丙酸,加入3.28Kg对甲苯磺酸,于氮气气体保护下,加热至160℃,反应3h;在抽真空条件下,继续反应,当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,冷却,得到无色透明固体,为第四代端羟基超支化聚酯,记作HBPE-40,端羟基数目为64个。
取上述方法制备的第四代端羟基超支化聚酯(HBPE-40)15.3g、丙烯酸3.97g、溶剂28.9g,在120℃下,加热至溶解后,加入催化剂0.1g,加入阻聚剂0.1g,分水回流反应10h;反应完之后,将初产物趁热倒入5L水中,搅拌0.5h,然后,静置1h;将上层水层分离去除,下层液体重复以上步骤,至水溶液的pH值为7;然后,将所得粘稠物在60℃下真空干燥4h,其绝对真空度为-0.01MPa,转速为60r/min,得到琥珀色粘稠透明液体,为UV固化树脂D。
在60克所得的超支化UV树脂D中,加入2克光引发剂184和2.5克光引发剂1173(汽巴精化有限公司),0.3克BYK333助剂,0.1克BYK555助剂,40克1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),调节粘度至750mpa.s。
这里作为活性稀释剂的1,6-己二醇二丙烯酸酯也可以为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的任意一种或几种;光引发剂1173和光引发剂184也可以单独使用其中的任意一种。
实施例5
在装有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1吨反应釜中,加入290KgHBPE-40和350Kg二羟甲基丙酸,加入3.2Kg对甲苯磺酸,于氮气气体保护下,加热至140℃,反应3h;在抽真空条件下,继续反应,当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,冷却,得到无色透明固体,为第五代端羟基超支化聚酯,记作HBPE-50,端羟基数目为128个。
取上述方法制备的第五代端羟基超支化聚酯(HBPE-50)30.6g、丙烯酸7.77g、溶剂57.5g,在120℃下,加热至溶解后,加入催化剂0.19g,加入阻聚剂0.19g,分水回流反应11h;反应完之后,将初产物趁热倒入5L水中,搅拌0.5h,然后,静置1h;将上层水层分离去除,下层液体重复以上步骤,至水溶液的pH值为7;然后,将所得粘稠物在60℃下真空干燥4h,其绝对真空度为-0.01MPa,转速为40r/min,得到琥珀色粘稠透明液体,为UV固化树脂E。
在60克所得的超支化UV树脂E中,加入1克光引发剂184和2.5克光引发剂1173(汽巴精化有限公司),0.3克BYK333助剂,0.1克BYK555助剂,用40克1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),调节粘度至750mpa.s。
这里助剂除了为BYK333和BYK55还可以添加其它的流平剂和其它的消泡剂,当然,还可以在其内添加润湿剂、分散剂、抗油剂、防回粘剂等助剂中的任意一种或几种。
采用实施例1至实施例5所制得的UV光固化涂料,在打磨过的尺寸为10×25的平整马口铁片上用100μm的漆膜涂布器涂布15cm漆膜;在设有三支80W/CM高压汞灯的光固化机中固化15s,灯管距离铁片30cm;将铁片静置与室温环境,24h后检测涂膜性能。
将实施例1至实施例5中所得的超支化UV树脂、对照例1(江苏三木树脂,SM6202,聚氨酯丙烯酸树脂PUA,市售)、对照例2(德国拜耳,U400,聚氨酯丙烯酸树脂PUA,市售)的树脂进行物理化学性能比较,结果如表1所示。
表1光化树脂的理化性能测试结果
项 目 | 官能度 | 羟值 | 粘度25℃(mpa·s)5 --> |
实施例1 | 8 | 150 | 20000-25000 |
实施例2 | 8 | 160 | 18000-25000 |
实施例3 | 8 | 165 | 15000-20000 |
实施例4 | 8 | 170 | 20000-25000 |
实施例5 | 8 | 180 | 10000-20000 |
对照例1 | 2 | - | 30000-50000 |
对照例2 | 6 | - | 60000-90000 |
由表1的对比结果可见,实施例1至实施例5所制得的超支化UV树脂比传统的聚氨酯丙烯酸树脂的粘度要低很多,官能度要高很多;但是,其价格远低于聚氨酯丙烯酸酸树脂。而现今市场所售的各种树脂而言,聚氨酯丙烯酸树脂是综合性能最优的树脂。因此可见,实施例1至实施例5所制得的超支化UV树脂是一种性价比更优异的光固化树脂。而且,本发明所涉及的UV树脂,如实施例1至实施例5所得的超支化UV树脂含有一定的羟基基团,可以与含有异氰酸酯基团的UV树脂配合制成可以双重固化的UV固化涂料。
将将实施例1至实施例5中所得的超支化UV树脂制得的VU光固化涂料、对照例1(江苏三木树脂,SM6202,聚氨酯丙烯酸树脂PUA,市售)、对照例2(德国拜耳,U400,聚氨酯丙烯酸树脂PUA,市售)树脂制得的涂料的涂膜性能进行对比,结果如表2所示。
表2涂料的涂膜性能测试结果
项 目 | 涂膜外观 | 光泽 | 硬度 | 柔韧性 | 附着力 |
实施例1 | 平整光滑 | 98 | 4H | 1mm | 0级 |
实施例2 | 平整光滑 | 95 | 4H | 1mm | 0级 |
实施例3 | 平整光滑 | 98 | 4H | 1mm | 0级 |
实施例4 | 平整光滑 | 90 | 3H | 2.5mm | 1级 |
实施例5 | 平整光滑 | 95 | 3H | 2.5mm | 1级 |
对照例1 | 平整光滑 | 95 | 2H | 2.5mm | 1级 |
对照例2 | 平整光滑 | 95 | 4H | 2.5mm | 2级 |
由表2可以看出,与传统的聚氨酯丙烯酸树脂涂料相比,本发明实施例1至实施例5所制得的超支化UV树脂所制得的光固化涂料,在涂膜硬度与柔韧性的平衡上和对基材的附着力上,同样具有优越的性能和成本优势。
将实施例1至实施例5中所得的超支化UV树脂与含有异氰酸酯基团的UV树脂例如拜耳双重固化UV树脂DesmoluxVPLS2396,按一定比例与HDDA等配合得到可以双重固化的UV涂料,并对其性能进行测试,结果如表3所示。
表3本发明树脂制得的双重固化的UV涂料的性能指标:
项 目 | 涂膜外观 | 涂膜光泽 | 涂膜硬度 | 涂膜韧性 | 附着力 |
实施例1 | 平整光滑 | 大于98 | 3H | 1mm | 0级 |
实施例2 | 平整光滑 | 大于98 | 3H | 1mm | 0级 |
实施例3 | 平整光滑 | 大于98 | 3H | 1mm | 0级 |
实施例4 | 平整光滑 | 大于98 | 4H | 1mm | 0级 |
实施例5 | 平整光滑 | 大于98 | 4H | 1mm | 0级 |
备注:表格中附着力的测试是在ABS、PC、PA、打磨过的马口铁板这四种地材上进行的测试。
由表3可以得出,本发明的UV树脂与含有异氰酸酯基团的UV树脂还有其他组分配合制成可双重固化的UV涂料,可以大幅度提升涂膜的韧性,附着力,耐化学品性。
因此,与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的超支化UV树脂同时兼具多种传统树脂的优点,既有低廉的价格优势更具有较高的硬度、较高的光泽、固化体积收缩小、附着力优、韧性与抗冲击性能优良,其综合性能优异;性能达到聚氨酯丙烯酸树脂,反应活性达到环氧丙烯酸树脂的活性,且价格低廉,生产工艺相对简单,是一种性价比很高的新型超支化UV树脂,市场前景非常广阔。含有该超支化UV树脂的光固化涂料相对于传统UV固化涂料具有固化速度快,固化体积收缩小,光泽高,附着力好,硬度高,韧性优良,抗冲击性能优良,不易脆裂,耐候性优良,溶剂挥发少等优点,成本较低,经济效益显著。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超支化UV树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将超支化聚酯与丙烯酸类单体按照丙烯酸类单体的添加摩尔量为超支化聚酯总端基摩尔量的10-100%进行投料,添加溶剂,使体系的质量浓度为20-50%,在90-150℃下,溶解,加入催化剂和阻聚剂,分水回流反应4-8h,得初产物;
催化剂的用量为超支化聚酯和丙烯酸类单体总重量的0.1-8%,阻聚剂的用量为超支化聚酯和丙烯酸类单体总重量的0.1-5%;
2)将步骤1)所得初产物,加入到体积为初产物体积8-12倍的水中,搅拌0.5-1h,然后,静置1-2h;
3)在步骤2)静置后的产物中,将上层的水层分离去除,下层液体重复步骤2)的操作,至水溶液的pH值为6-7,得粘稠物;
4)将步骤3)所得粘稠物,在30-60℃下真空干燥4-8h,得到超支化UV树脂。
2.根据权利要求1所述的超支化UV树脂的制备方法,其特征在于:
所述超支化聚酯为端羟基超支化聚酯;
所述丙烯酸类单体的纯度为98-100%,所述丙稀酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的任意一种或两种;
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、钛酸正丁酯、对甲苯磺酸、浓硫酸中的任意一种或几种;
所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚中的任意一种或两种;
所述步骤4)中,真空干燥在真空旋转蒸发器内进行,绝对真空度为-0.1MPa至-0.07MPa,转速为20-60r/min。
3.根据权利要求2所述的超支化UV树脂的制备方法,其特征在于,所述端羟基超支化聚酯的制备方法为:
在多元醇化合物中,加入多羟基羧基化合物,并添加催化剂,多羟基羧基化合物与多元醇化合物的摩尔质量之比为3-16:1,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%;
在惰性气体保护下,升温至120-180℃,反应2-8h;然后,在减压条件下,继续进行反应;当反应的酸值小于30mgKOH/g,反应结束,得第一代端羟基超支化聚酯,端官能团数为6-32个;
在第一代端羟基超支化聚酯中,继续添加多羟基羧基化合物和催化剂,多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的6-32倍,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%,重复上述反应,得第二代端羟基超支化聚酯,端官能团数为12-64个;
在第二代端羟基超支化聚酯中,继续加入多羟基羧基化合物和催化剂,多羟基羧基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的12-64倍,催化剂的添加量为多元醇化合物和多羟基羧基化合物总质量的0.2-8%,重复上述反应,得第三代端羟基超支化聚酯,端官能团数为24-128个;
以此类推,得到第N代端羟基超支化聚酯,N为自然数,官能团数为3×2N-16×2N个。
4.根据权利要求3所述的超支化UV树脂的制备方法,其特征在于,在所述端羟基超支化聚酯的制备方法中:
所述多元醇化合物为多元醇或多元醇的衍生物,所得多元醇为季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、双季戊四醇中的一种或几种;
所述多羟基羧基化合物为多元羧酸、多羟基羧酸、多羟基酸酐中的一种或几种;
所述催化剂为对甲苯磺酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的超支化UV树脂的制备方法,其特征在于:
所述端羟基超支化聚酯为第一代端羟基超支化聚酯、第二代端羟基超支化聚酯、第三代端羟基超支化聚酯、第四代端羟基超支化聚酯、第五代端羟基超支化聚酯中的一种。
6.根据权利要求5所述的超支化UV树脂的制备方法,其特征在于:
所述超支化UV树脂为采用40%的丙烯酸改性的端羟基超支化聚酯。
7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的方法制备的超支化UV树脂,其特征在于,所述超支化UV树脂的结构式为:
式(1)。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的方法制备的超支化UV树脂在涂料中的应用,其特征在于:
在所述超支化UV树脂50-70份中,加入光引发剂1-6份、活性稀释剂30-50份和助剂0.1-0.5份,搅拌均匀,即得紫外光固化涂料。
9.根据权利要求8所述的超支化UV树脂在涂料中的应用,其特征在于:
所述紫外光固化涂料中,超支化UV树脂、活性稀释剂、光引发剂、助剂的质量比为60:40:3:0.3。
10.根据权利要求8所述的超支化UV树脂在涂料中的应用,其特征在于:
所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的任意一种或几种;
所述光引发剂为光引发剂1173或光引发剂184中的任意一种或两种;
所述助剂为流平剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、抗油剂、防回粘剂中的任意一种或几种。
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