CN108299616A - 一种用于uv甲油胶封层的树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于UV甲油胶封层的树脂及其制备方法,属于日化用品加工领域。本发明的树脂主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.4~0.18:0.14~0.3:0.02~0.08:0.04~0.18,所述催化剂占总质量的0.022%~0.038%,所述阻聚剂占总质量的0.022%~0.038%。本发明的树脂为两官能度的聚氨酯丙烯酸酯,该树脂Tg点高,固化后光泽高,硬度、耐刮擦性能优异、不易脱落。
Description
技术领域
本发明属于日化用品加工领域, 具体涉及一种用于UV甲油胶封层的树脂; 另外,本发明还涉及到该UV甲油胶封层的树脂的制备方法。
背景技术
甲油胶包装跟传统的指甲油类似, 都是自带刷子直接操作。 但是因甲油胶会见光固化的关系, 所以甲油胶瓶子的外面都须喷漆以防止透光。它具有无毒,无味,环保等特点,具备了胶的光泽和油的色彩,甲油胶是最新美甲潮流的象征,和一般甲油相比,如甲油品牌QQ甲油,其原料取自于天然树脂,具有环保无毒,健康安全的特征,兼容胶类和甲油的共同优点,色泽饱满剔透,涂抹方便,瞬间快干,光泽保持更持久,被称为最时尚的一款甲油明星代表作。
由于其特殊的特性,甲油胶比普通甲油更具有耐久性、更易操作、在美甲图案的设计上更方便及多样化。最重要的一点是,喜爱美甲的女士们在刷上甲油胶后,只需照灯1分钟左右就已完全干透,马上就可以使用双手做任何事情了,再也不用像以往那样涂好甲油还要伸着十指等它慢慢干透,生怕一不小心碰坏了而前功尽弃。
紫外光(UV)固化技术由于其具有固化速度快、固化膜性能优异、使用过程无溶剂释放、环境污染少、固化过程能量消耗低、能自动化生产、适合于用在热敏基材上等优点,而得到广泛的研究与应用。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上, 提供一种用于UV甲油胶封层的树脂。
本发明的另一目是提供一种上述用于UV甲油胶封层的树脂的制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种用于UV甲油胶封层的树脂,它主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂 、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.4~0.18:0.14~0.3:0.02~0.08:0.04~0.18,所述催化剂占总质量的0.022%~0.038%,所述阻聚剂占总质量的0.022%~0.038%。
在一种优选方案中,该树脂主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂 、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.6~0.14:0.16~0.27:0.03~0.07:0.06~0.14,所述催化剂占总质量的0.025%~0.035%,所述阻聚剂占总质量的0.025%~0.035%。
在一种优选方案中,该树脂主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂 、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.8~0.12:0.18~0.25:0.04~0.06:0.08~0.12,所述催化剂占总质量的0.028%~0.033%,所述阻聚剂占总质量的0.028%~0.033%。
一种方案中,二元醇的分子量为500。
一种优选方案中,二元醇可以选自聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一种或几种。
一种更优选方案中,二元醇可以选自聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇或聚己二酸丁二醇酯中的一种或几种。
一种方案中,异氰酸酯为可以选自异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。
一种优选方案中,异氰酸酯为可以选自异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
一种更优选方案中,异氰酸酯为可以选自异佛尔酮二异氰酸酯或4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯。
一种方案中,自制扩链剂为环氧丙烯酸酯。
一种优选方案中,环氧丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤:
(1)将环氧树脂2021P加入反应器,加入催化剂四丁基溴化铵和阻聚剂对羟基苯甲醚,搅拌10~20min;
(2)加入丙烯酸,加热温度至105~115℃, 反应2.5~3h后,每20min测定酸值,当测定的酸值小于2 mg KOH/g时,停止反应。
一种更优选方案中,环氧树脂2021P中环氧基团与丙烯酸的摩尔比为1:0.95。
一种方案中,封端剂可以选自丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸羟丙脂或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
一种优选方案中,封端剂可以选自丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
一种更优选方案中,封端剂可以选自丙烯酸羟乙酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
一种方案中,阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、对苯二酚或对苯醌中的一种或几种。
一种优选方案中,阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚或对苯二酚中的一种或几种。
一种更优选方案中,阻聚剂可以选自对羟基苯甲醚或对苯二酚。
一种方案中,催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、四丁基溴化铵、三乙胺或三苯基磷中的一种或几种。
一种优选方案中,催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡、四丁基溴化铵或三苯基磷中的一种或几种。
一种更优选方案中,催化剂可以选自二月桂酸二丁基锡或四丁基溴化铵。
一种用于UV甲油胶封层的树脂的制备方法,它包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在105~115℃、真空度为0.80~0.95 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至75~85℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为75~85℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应20~40 min;
(3)降温至65~75℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在55~65℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
采用本发明的技术方案,优势如下:
本发明提供的用于UV甲油胶封层的树脂为两官能度的聚氨酯丙烯酸酯,该树脂Tg点高,固化后光泽高,硬度、耐刮擦性能优异、不易脱落。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明的一种用于UV甲油胶封层的树脂及其制备方法作进一步的说明,但这些实施例不对本发明构成任何限制。
本发明提供的用于UV甲油胶封层的树脂的制备方法,它包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在105~115℃、真空度为0.80~0.95 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至75~85℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为75~85℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应20~40 min;
(3)降温至65~75℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在55~65℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
其中,环氧丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤:
(1)将环氧树脂2021P加入反应器,加入催化剂四丁基溴化铵和阻聚剂对羟基苯甲醚,搅拌10~20min;
(2)加入丙烯酸,加热温度至105~115℃, 反应2.5~3h后,每20min测定酸值,当测定的酸值小于2 mg KOH/g时,停止反应。
实施例1
一种用于UV甲油胶封层的树脂,它包括如下组份以及摩尔份数:
二元醇(聚己内酯二元醇,分子量500) 0.12 mol;
二元醇(聚己二酸乙二醇酯,分子量500) 0.04 mol;
异氰酸酯(4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯) 0.12 mol;
异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯) 0.06 mol;
自制扩链剂(环氧丙烯酸酯) 0.03 mol;
封端剂(季戊四醇三丙烯酸酯) 0.02 mol;
封端剂(丙烯酸羟丙脂) 0.05 mol;
催化剂(四丁基溴化铵) 总质量的0.027%;
阻聚剂(对苯二酚) 总质量的0.024%。
本树脂的制备方法包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在108℃、真空度为0.86 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至82℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为82℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应35 min;
(3)降温至68℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在58℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
实施例2
一种用于UV甲油胶封层的树脂,它包括如下组份以及摩尔份数:
二元醇(聚碳酸酯二元醇,分子量500) 0.06 mol;
二元醇(聚己二酸乙二醇酯,分子量500) 0.06 mol;
异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯) 0.15 mol;
异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯) 0.12 mol;
自制扩链剂(环氧丙烯酸酯) 0.07 mol;
封端剂(丙烯酸羟乙酯) 0.07mol;
封端剂(丙烯酸羟丙脂) 0.06 mol;
催化剂(二月桂酸二丁基锡) 总质量的0.036%;
阻聚剂(对羟基苯甲醚) 总质量的0.035%。
本树脂的制备方法包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在112℃、真空度为0.88 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至78℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为78℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应27 min;
(3)降温至66℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在62℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
实施例3
一种用于UV甲油胶封层的树脂,它包括如下组份以及摩尔份数:
二元醇(聚碳酸酯二元醇,分子量500) 0.1 mol;
异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯) 0.1 mol;
自制扩链剂(环氧丙烯酸酯) 0.05mol;
封端剂(丙烯酸羟乙酯) 0.1mol;
催化剂(二月桂酸二丁基锡) 总质量的0.03% ;
阻聚剂(对羟基苯甲醚) 总质量的0.03%。
本树脂的制备方法包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在110℃、真空度为0.90 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至80℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为80℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应30 min;
(3)降温至70℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在60℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
实施例4
本发明的用于UV甲油胶封层的树脂和涂层后的性能测试如下:
(1)UV甲油胶封层的树脂性能
表1 UV甲油胶封层的树脂性能
样品 | 涂料外观 | 粘度(25℃,cps) | 非挥发组份(%) |
实施例1 | 透明液体 | 8000 | >99 |
实施例2 | 透明液体 | 10000 | >99 |
实施例3 | 透明液体 | 12000 | >99 |
(2)涂层后的性能
表2涂层后的性能
样品 | 硬度 | 附着力 | 涂膜RCA | 色相(Pt-Co) | 耐醇测试 | 耐碱性 | 耐酸性 |
实施例1 | 2H | 5B | 510 | 12 | 无变化 | 正常 | 正常 |
实施例2 | 2H | 5B | 500 | 15 | 无变化 | 正常 | 正常 |
实施例3 | 2H | 5B | 530 | 19 | 无变化 | 正常 | 正常 |
本发明的测试方法如下:
涂料外观:目测。
铅笔硬度:GB/T6739-2006。
附着力:3M胶带,百格测试,GB/T9286-1998。
涂膜RCA: 耐磨性,负荷175g。
耐醇测试(98% 乙醇):常温48小时,目测评定外观。
耐碱性:浸入25℃的5%NaOH中15天,目测评定外观。
耐碱性:浸入25℃的5%H2SO4中15天, 目测评定外观。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,它主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.4~0.18:0.14~0.3:0.02~0.08:0.04~0.18,所述催化剂占总质量的0.022%~0.038%,所述阻聚剂占总质量的0.022%~0.038%。
2.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,它主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.6~0.14:0.16~0.27:0.03~0.07:0.06~0.14,所述催化剂占总质量的0.025%~0.035%,所述阻聚剂占总质量的0.025%~0.035%。
3.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,它主要由以下组分制成:二元醇、异氰酸酯、扩链剂、封端剂、催化剂和阻聚剂,其中二元醇、异氰酸酯、扩链剂和封端剂的摩尔比为0.8~0.12:0.18~0.25:0.04~0.06:0.08~0.12,所述催化剂占总质量的0.028%~0.033%,所述阻聚剂占总质量的0.028%~0.033%。
4.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,所述二元醇的分子量为500,可以选自聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,所述异氰酸酯为可以选自异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,所述扩链剂为环氧丙烯酸酯,所述环氧丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤:
(1)将环氧树脂2021P加入反应器,加入催化剂四丁基溴化铵和阻聚剂对羟基苯甲醚,搅拌10~20min;
(2)加入丙烯酸,加热温度至105~115℃, 反应2.5~3h后,每20min测定酸值,当测定的酸值小于2 mg KOH/g时,停止反应。
7.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,环氧树脂2021P中环氧基团与丙烯酸的摩尔比为1:0.95。
8.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,所述封端剂可以选自丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸羟丙脂或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂,其特征在于,所述阻聚剂对羟基苯甲醚、对甲氧基苯酚、对苯二酚或对苯醌中的一种或几种,其中所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、四丁基溴化铵、三乙胺或三苯基磷中的一种或几种。
10.一种如权利要求1所述的用于UV甲油胶封层的树脂的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1)二元醇预处理:将二元醇加入到装有机械搅拌、温度计及真空装置的四口烧瓶中,在105~115℃、真空度为0.80~0.95 MPa下脱水0.5~1.5 h;
(2)将脱水后的物料降温至75~85℃,异氰酸酯分次加入四口烧瓶中,控制温度为75~85℃,反应为1.5~2 h后,每20min测定NCO值,NCO值达到理论值后,加入自制扩链剂,反应20~40 min;
(3)降温至65~75℃,将封端剂、阻聚剂和催化剂依次加入到四口烧瓶中,控制温度在55~65℃,等NCO值降至0.1%以下停止反应。
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CN201711452790.7A CN108299616A (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种用于uv甲油胶封层的树脂及其制备方法 |
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CN112807246A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种紫外光固化光变甲油及其制备方法 |
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CN109384900B (zh) * | 2018-11-14 | 2021-03-23 | 广州凯沃科技有限公司 | 自干型水性指甲油用聚氨酯乳液、其制备方法及以其为基料制备的指甲油 |
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