CN106012666A - 一种uv光固化防水涂层及其制备方法 - Google Patents

一种uv光固化防水涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种UV光固化防水涂层，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂30‑70％、防水性氟碳功能稀释剂7‑20％、柔性丙烯酸树脂15‑40％、光敏交联性稀释剂3‑10％、光引发剂1‑6％。本发明得到的纸张表面处理的UV光固化防水涂层有效地解决了现有纸张表面的涂覆难题，所获得的涂层经圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。产品利用光固化技术很好地解决了纸张表面的涂覆难题，为企业生产带来了实际效益。

Description

一种UV光固化防水涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及防水性UV光固化涂层合成技术领域，特别涉及一种适用于纸张表面处理的UV光固化防水涂层及其制备方法。
背景技术
纸张作为重要的印刷、包装材料，在使用过程中，不可避免地会遇到浸水、渗油以及其它各种污染问题，近年来研究和生产中采用了纸张防油剂、施胶剂、纸张涂层化处理等对纸张纤维表面进行改性以赋予纸张优异的防水防油防污特性。但是相关处理涂层价格昂贵，施工工艺复杂，且还具有能耗高、污染严重等不足，给工厂生产和涂层工业带来极大困扰。
UV光固化涂层技术与传统涂层技术相比，具有以下优点：固化速度快(几分之一秒到几分钟)，生产效率高；固化温度低，能量利用高；挥发少，安全无污染。目前UV光固化涂层被定义为省能源、省资源、无公害、高效率的涂料新品种，已经电子、橡塑、核能等对热敏感和某些特殊领域得到应用与推广，但基于纸张对涂层乃曲挠和耐磨性能的特殊要求，至今还没有在纸张涂层中得到推广和应用。
为解决上述技术问题，本发明因此而来。
发明内容
本发明目的在于提供一种适用于纸张表面处理的UV光固化防水涂层，解决了纸张耐水性和耐曲挠、耐磨等问题。
为了解决现有技术的这些问题，本发明提供的技术方案是：一种UV光固化防水涂层，其特征在于，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂30-70％、防水性氟碳功能稀释剂7-20％、柔性丙烯酸树脂15-40％、光敏交联性稀释剂3-10％、光引发剂1-6％。
优选地，所述聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂为一种结构为聚氨酯改性的单官能化丙烯酸大分子单体，具体结构示意图为：CH2＝C(X)-C(O)-O-[(CH2-C(Y)-O)n-C(O)-NH---]m，其中X＝H或者CH3；Y＝H或者CH3；n＝10-20；m＝3-5。
优选地，所述防水性氟碳功能稀释剂选自：丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟异辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯中的一种或者两种以上的任意混合。
优选地，所述柔性丙烯酸树脂为苏州加点化工有限公司的AP-6250柔性丙烯酸树脂。
优选地，所述光敏交联性稀释剂选自: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(200)二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯中一种或者两种以上的任意混合。
优选地，所述光引发剂选自:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中一种或者两种以上的任意混合。
一种UV光固化防水涂层，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂40-60％、防水性氟碳功能稀释剂10-20％、柔性丙烯酸树脂20-40％、光敏交联性稀释剂5-10％、光引发剂2-6％。
本发明的一种UV光固化防水涂层，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂30％、防水性氟碳功能稀释剂20％、柔性丙烯酸树脂40％、光敏交联性稀释剂4％、光引发剂6％。
本发明的一种UV光固化防水涂层，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂60％、防水性氟碳功能稀释剂10、柔性丙烯酸树脂25％、光敏交联性稀释剂3％、光引发剂2％。
本发明的第二方面提供一种UV光固化防水涂层的制备方法，包括如下步骤，
(1)按比例取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂和柔性丙烯酸树脂，下经高速搅拌10-20min；
(2)缓慢加入防水性氟碳功能稀释剂、光敏交联性稀释剂到反应釜中，搅拌直到混合均匀；
(3)搅拌下慢慢加入光引发剂，搅匀密封得到光固化涂料。
优选地，所述制备过程在20-50℃进行。
本发明的第三方面提供一种UV光固化防水涂层的用途，用于纸张表面处理。
本发明得到的纸张表面处理的UV光固化防水涂层有效地解决了现有纸张表面的涂覆难题，所获得的涂层经圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。产品利用光固化技术很好地解决了纸张表面的涂覆难题，为企业生产带来了实际效益。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步阐述，但本发明的内容不限于此。本发明说明书中的实施方式仅用于对本发明进行说明，其并不对本发明的保护范围起到限定作用。本发明的保护范围仅由权利要求限定，本领域技术人员在本发明公开的实施方式的基础上所做的任何省略、替换或修改都将落入本发明的保护范围。
实施例1
聚氨酯改性丙烯酸酯光敏的制备方法，详见专利CN2015102217864。
实施例1取甲苯50重量份和低分子量聚丙二醇100重量份投入反应瓶中，升温到110℃回流脱水2hrs；加入少量催化剂，搅拌直到混合均匀。维持温度80℃条件下，慢慢滴加六亚甲基二异氰酸酯33重量份，反应2hrs。加入阻聚剂，再逐滴加入甲基丙烯酰氯21重量份，反应1.5hrs可得聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂。
纸张表面处理的光固化防水涂层的制备方法
实施例2
取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂30g和防水性氟碳功能稀释剂20g(其中丙烯酸六氟丁酯5g、甲基丙烯酸十三氟辛酯5g、甲基丙烯酸十二氟庚酯7g、甲基丙烯酸三氟乙酯3g)，丙烯酸树脂AP-6250 40g，光敏交联性稀释剂4g(乙二醇二甲基丙烯酸酯2g，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯2g)投入反应釜中，搅拌直到混合均匀。搅拌下慢慢加入光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮6g，搅匀密封得到光固化涂料1。经上机涂覆于双面铜版纸基材发现，该涂层能够满足耐曲折、耐磨和防水性能的要求：圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。
实施例3
取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂35g和防水性氟碳功能稀释剂15g(其中丙烯酸六氟丁酯5g、甲基丙烯酸十三氟辛酯2g、甲基丙烯酸六氟丁酯6g、甲基丙烯酸十二氟庚酯2g)，丙烯酸树脂AP-6250 35g，光敏交联性稀释剂10g(其中三乙二醇二甲基丙烯酸酯3g，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯5g，季戊四醇三甲基丙烯酸值2g)投入反应釜中，搅拌直到混合均匀。搅拌下慢慢加入光引发剂5g(1-羟基环己基苯基甲酮2g，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦2g)，搅匀密封得到光固化涂料2。经上机涂覆于双面铜版纸基材发现，该涂层能够满足耐曲折、耐磨和防水性能的要求：圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。
实施例4
取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂46g和防水性氟碳功能稀释剂10g(其中丙烯酸六氟丁酯3g、甲基丙烯酸六氟丁酯2g、甲基丙烯酸十二氟庚酯1g、甲基丙烯酸三氟乙酯4g)，丙烯酸树脂AP-6250 30g，光敏交联性稀释剂10g(其中乙二醇二甲基丙烯酸酯5g，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯5g)投入反应釜中，搅拌直到混合均匀。搅拌下慢慢加入光引发剂4g(1-羟基环己基苯基甲酮2g，2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮2g)，搅匀密封得到光固化涂料3。经上机涂覆于双面铜版纸基材发现，该涂层能够满足耐曲折、耐磨和防水性能的要求：圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。
实施例5
取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂60g和防水性氟碳功能稀释剂10g(其中丙烯酸六氟丁酯3g、甲基丙烯酸三氟乙酯2g)，丙烯酸树脂AP-625025g，光敏交联性稀释剂3g(乙二醇二甲基丙烯酸酯1g，三乙二醇二甲基丙烯酸酯1g，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯1g)投入反应釜中，搅拌直到混合均匀。搅拌下慢慢加入光引发剂2g(1-羟基环己基苯基甲酮1g，苯甲酰甲酸甲酯1g)，搅匀密封得到光固化涂料4。经上机涂覆于双面铜版纸基材发现，该涂层能够满足耐曲折、耐磨和防水性能的要求：圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。
实施例6
取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂70g和防水性氟碳功能稀释剂7g(其中甲基丙烯酸十三氟辛酯2g、丙烯酸十三氟异辛酯3g、甲基丙烯酸六氟丁酯2g)，丙烯酸树脂AP-6250 15g，光敏交联性稀释剂7g(乙二醇二甲基烯酸酯2g，三乙二醇二甲基丙烯酸酯2g，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯8g)投入反应釜中，搅拌直到混合均匀。搅拌下慢慢加入光引发剂1g(苯甲酰甲酸甲酯3g，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3g)，搅匀密封得到光固化涂料5。经上机涂覆于双面铜版纸基材发现，该涂层能够满足耐曲折、耐磨和防水性能的要求：圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。
通过以上的对比应用例证实，本发明得到的纸张表面处理的UV光固化防水涂层有效地解决了现有纸张表面的涂覆难题，所获得的涂层经圆盘摩擦100次漆膜不脱落，弯折20次无折痕，防水等级为5级，负水滴72小时无水痕。产品利用光固化技术很好地解决了纸张表面的涂覆难题，为企业生产带来了实际效益。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种UV光固化防水涂层，其特征在于，按重量百分比其由如下组分混合预聚反应而得：聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂30-70％、防水性氟碳功能稀释剂7-20％、柔性丙烯酸树脂15-40％、光敏交联性稀释剂3-10％、光引发剂1-6％。
2.根据权利要求1所述的UV光固化防水涂层，其特征在于，所述聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂为一种结构为聚氨酯改性的单官能化丙烯酸大分子单体，具体结构示意图为：CH2＝C(X)-C(O)-O-[(CH2-C(Y)-O)n-C(O)-NH---]m，其中X＝H或者CH3；Y＝H或者CH3；n＝10-20；m＝3-5。
3.根据权利要求1所述的UV光固化防水涂层，其特征在于，所述防水性氟碳功能稀释剂选自：丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟异辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯中的一种或者两种以上的任意混合。
4.根据权利要求1所述的UV光固化防水涂层，其特征在于，所述柔性丙烯酸树脂为苏州加点化工有限公司提供的AP-6250柔性丙烯酸树脂。
5.根据权利要求1所述的UV光固化防水涂层，其特征在于，所述光敏交联性稀释剂选自: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(200)二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯中一种或者两种以上的任意混合。
6.根据权利要求1所述的UV光固化防水涂层，其特征在于，所述光引发剂选自:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中一种或者两种以上的任意混合。
7.如权利要求1所述的UV光固化防水涂层的制备方法，包括如下步骤，
(1)按比例取聚氨酯改性丙烯酸酯光固化树脂和柔性丙烯酸树脂，常温下经高速搅拌10-20min；
(2)缓慢加入防水性氟碳功能稀释剂、光敏交联性稀释剂到反应釜中，搅拌直到混合均匀；
(3)搅拌下慢慢加入光引发剂，搅匀密封得到光固化涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备过程在20-50℃进行。
9.如权利要求1所述的一种UV光固化防水涂层的用途，其特征在于，用于纸张表面处理。
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