CN107501522A - 一种增韧改性环氧丙烯酸树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增韧改性环氧丙烯酸树脂，它由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～150份，酸酐20～40份，己内酯丙烯酸酯130～170份，催化剂1～6份，阻聚剂0.05～1份，丙烯酸5～40份。本发明所提供的增韧改性环氧丙烯酸树脂，不仅提高了其原有的性能，而且大大的提高了它的韧性，和附着力。可用于塑料真空镀膜底漆中，代替价格较贵的低官能度聚氨酯，降低涂料成本。

Description

一种增韧改性环氧丙烯酸树脂
技术领域
本发明属于丙烯酸树脂领域，具体涉及一种增韧改性环氧丙烯酸树脂。
背景技术
UV固化涂料是二十世纪末流行于欧美、日本等地的一个新型涂料品种。最早应用于家具、地板、手机、随身听外壳的表面涂装处理，其应用领域现进一步扩展到化妆品容器、电视机及电脑等家用电器领域和摩托车及罩光等其他领域。
UV固化型涂料具有防止污染及节能效果，涂饰的化学性、物理性优秀、有快速固化的特性，正在多个领域被广泛地采纳使用。广泛用于生产塑胶、真空电镀、PVC地板、荫罩板、汽车头灯、木地板、橱柜面板等 UV作为一种新的加工技术在澳大利亚获得商业化已经有25年以上的时间了,而且现在行情继续看好。该项技术正以每年接近10%的速度稳步发展,尤其在表面涂料和相关工业方面。
UV固化涂料人主要优点是不含有机溶剂，从而大大消除了挥发性有机化合物对环境的污染。环氧丙烯酸树脂是紫外光固化涂料专用的树脂之一，具有耐化学腐蚀、附着力强、硬度高、固化速率快、价格便宜等优点。但其涂料固化膜的脆性大，柔韧性不好，且黏度较高，使用前必须加入大量的活性稀释剂以调节其黏度，改变其流变性，这不仅降低涂料的性能，而且这些活性稀释剂中的大部分具有刺激性和毒性，对环境及人体健康会产生一定的影响。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种增韧改性环氧丙烯酸树脂。
本发明的另一目的是提供一种上述增韧改性环氧丙烯酸树脂的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种增韧改性环氧丙烯酸树脂，它由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～150份，酸酐20～40份，己内酯丙烯酸酯130～170份，催化剂1～6份，阻聚剂0.05～1份，丙烯酸5～40份。
在一种优选方案中，本发明的增韧改性环氧丙烯酸树脂由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～130份，酸酐25～40份，己内酯丙烯酸酯135～165份，催化剂1～6份，阻聚剂0.1～1份，丙烯酸5～35份。
在一种更优选方案中，本发明的增韧改性环氧丙烯酸树脂由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～120份，酸酐25～40份，己内酯丙烯酸酯140～150份，催化剂1～5份，阻聚剂0.1～0.5份，丙烯酸5～35份。
本方案中，实验发现，双酚A型环氧树脂的含量对改性环氧树脂的性能有较大影响，其含量过高或过低都难以达到使终产品同时具有高附着力和高韧性的效果。
本发明的酸酐可采用马来酸酐。
本发明的催化剂可采用四丁基溴化铵。
本发明的阻聚剂可采用对羟基苯甲醚。
本发明提供了一种上述增韧改性环氧丙烯酸树脂的制备方法，将己内酯丙烯酸酯和一部分阻聚剂混合后，与酸酐在70～90℃下反应到理论酸值，将所得产物与双酚A型环氧树脂、催化剂和剩余阻聚剂混合后，在90～110℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
在制备方法中，己内酯丙烯酸酯与酸酐的反应温度优选为75～85℃，所得产物与双酚A型环氧树脂反应时的反应温度优选为95～105℃。
本发明还提供了一种更具体的上述增韧改性环氧丙烯酸树脂的制备方法，它包括如下步骤：
（1）在装有机械搅拌、温度计的四口烧瓶中加入己内酯丙烯酸酯和阻聚剂的混合物并加热到80℃，将酸酐加入到四口烧瓶中，在80℃下进行开环反应生成带有羧基的化合物，1h左右测定物料酸值到理论值，停止反应，倒出物料，得到反应中间体1。
（2）另一反应装置中加入环氧树脂和阻聚剂的混合物并加热到100℃，将步骤1中所得到的中间体1（或加入部分丙烯酸）与催化剂混合，然后分次加入到反应装置中，同时控制温度在100±2℃，测定物料酸值小于5mgKOH/g，停止反应。
本发明所提供的增韧改性环氧丙烯酸树脂，不仅提高了其原有的性能，而且大大的提高了它的韧性，和附着力。可用于塑料真空镀膜底漆中，代替价格较贵的低官能度聚氨酯，降低涂料成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的内容做进一步说明，但本发明的保护范围并不局限于以下各实施例。
实施例1
将己内酯丙烯酸酯150g和0.17g阻聚剂混合与30g马来酸酐在80℃下反应到理论酸值，将所得产物与90g双酚A型环氧树脂、2.3g催化剂、0.1g阻聚剂在100℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
实施例2
将己内酯丙烯酸酯150g和0.17g阻聚剂混合与30g马来酸酐在80℃下反应到理论酸值，将所得产物与8.3g丙烯酸、2.4g催化剂、0.15g阻聚剂混合与112g双酚A型环氧树脂在100℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
实施例3
将己内酯丙烯酸酯147g和0.17g阻聚剂混合与31g马来酸酐在80℃下反应到理论酸值，将所得产物与88g双酚A型环氧树脂、2.3g催化剂、0.1g阻聚剂在100℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
对比例1：
将己内酯丙烯酸酯150g和0.17g阻聚剂混合与30g马来酸酐在80℃下反应到理论酸值，将所得产物与31.6g丙烯酸、3.1g催化剂、0.15g阻聚剂混合与180g双酚A型环氧树脂在100℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
对比例2：
将己内酯丙烯酸酯150g和0.17g阻聚剂混合与30g马来酸酐在80℃下反应到理论酸值，将所得产物与31.6g丙烯酸、3.1g催化剂、0.15g阻聚剂混合与50g双酚A型环氧树脂在100℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
实施例4
在基材表面制备单层涂膜，将以上各例所得改性环氧丙烯酸树脂喷涂涂覆于塑料真空镀膜底漆表面，在 50℃下红外烘烤 8min， 然后在能量为 1300mJ/cm2 的条件下进行紫外光固化，对其韧性和附着力性能进行测试。结果见表1。
表1

Claims (7)

1.一种增韧改性环氧丙烯酸树脂，其特征在于它由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～150份，酸酐20～40份，己内酯丙烯酸酯130～170份，催化剂1～6份，阻聚剂0.05～1份，丙烯酸5～40份。
2.根据权利要求1所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂，其特征在于它由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～130份，酸酐25～40份，己内酯丙烯酸酯135～165份，催化剂1～6份，阻聚剂0.1～1份，丙烯酸5～35份。
3.根据权利要求2所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂，其特征在于它由如下重量份的组分制成：双酚A型环氧树脂80～120份，酸酐25～40份，己内酯丙烯酸酯140～150份，催化剂1～5份，阻聚剂0.1～0.5份，丙烯酸5～35份。
4.根据权利要求1、2或3所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂，其特征在于所述酸酐为马来酸酐。
5.根据权利要求1、2或3所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂，其特征在于所述催化剂为四丁基溴化铵，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
6.一种权利要求1、2或3所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于将己内酯丙烯酸酯和一部分阻聚剂混合后，与酸酐在70～90℃下反应到理论酸值，将所得产物与双酚A型环氧树脂、催化剂和剩余阻聚剂混合后，在90～110℃下反应到酸值小于5mgKOH/g。
7.根据权利要求6所述的增韧改性环氧丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于己内酯丙烯酸酯与酸酐的反应温度为75～85℃，所得产物与双酚A型环氧树脂反应时的反应温度为95～105℃。
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