CN109517140A - 一种耐黄变uv树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具体涉及一种耐黄变UV树脂及其制备方法，其技术方案要点是包括如下重量百分比的组分：四氢苯酐20.0～24.0％，甲基六氢苯酐2.0～3.0％，丙烯酸羟乙酯18.0～22.0％，催化剂0.20～0.30％，阻聚剂0.040～0.070％，双酚A型环氧树脂28.0～32.0％，苄基三乙基氯化铵0.080～0.100％，稀释剂22.0～27.0％。本发明提供一种耐黄变UV树脂，合成温度低，固化速度较快，施工安全，经济环保。
Description
【技术领域】
本发明技术属于UV涂料技术领域，具体涉及一种耐黄变UV树脂 及其制备方法。
【背景技术】
近年来，随着世界性的环境污染危机日益严重，人们在设法寻找 新的涂料代替传统涂料，而UV光固化涂料是最佳选择之一。UV就是紫 外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。工业用的UV波长以200nm到 450nm为其应用范围。用UV来照射"UV照射可硬化的材料"而使它 硬化的制程,我们称之为"UV Curing Process"。UV涂料可通过浸涂、 淋涂、漆涂、旋涂，甚至真空涂等方法涂布后，再经紫外线光子照射 而固化成膜。这种技术起源于70年代的国际涂料市场，是一种全新的 绿色技术。20世纪末，UV固化涂料开始流行于西方、日本等地，是一 种代表时尚的涂料品种。最早应用于手机、DVD、随身听外壳的表面涂 装处理，后来其应用领域现进一步扩展到化妆品、电视机及电脑等家 用电器领域。树脂在高温环境或室外长期使用后，会氧化发黄，影响 产品外观。
【发明内容】
本发明提供一种耐黄变UV树脂，合成温度低，固化速度较快，施 工安全，经济环保。
本发明还提供一种耐黄变UV树脂的制备方法。
本发明技术方案如下：
一种耐黄变UV树脂，包括如下重量百分比的组分：
优选的，所述的催化剂为苄基三乙基氯化铵。
优选的，所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚。
优选的，所述的稀释剂主体单体为异三丙二醇二丙烯酸酯。异 三丙二醇二丙烯酸酯保持了前代产品的粘度低、固化速度快等优点外, 在刺激性、附着力和韧性等方面有了很大改进。
一种耐黄变UV树脂，包含以下重量配比的组分：
一种耐黄变UV树脂的制备方法，包括如下步骤：
1)、将四氢苯酐、甲基六氢苯酐、丙烯酸羟乙酯混合于容器中；
2)、加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌15min，加热升温至90℃， 保温1小时，并搅拌；升温至100℃后，保温0.5小时，并搅拌；升温 至118℃后，保温2.5小时，并搅拌；
3)、将双酚A型环氧树脂和苄基三乙基氯化铵加入容器中；加 热升温至105℃，保温1小时，并搅拌；加热升温至118℃，保温2.5 小时，并搅拌；
4)、取样检测，酸值＜10mgKOH/g；加入三丙二醇二丙烯酸酯， 开稀稀释剂为1:0.7-1；升温至90℃并保温搅拌1小时；
5)、降温至80℃，进行放料；用150目的过滤网过滤后，将滤液 倒置于不透光的密闭容器中，得到耐黄变UV树脂。
采用丙烯酸羟乙酯、四氢苯酐、甲基六氢苯酐、催化剂和阻聚剂 混合在一起，来实现化合物之间的第一步骤开环反应；将双酚A型环 氧树脂、催化剂加入体系进行第二部开环反应；而后加入稀释单体开 稀，得到耐黄变UV树脂，通过控制反应的温度，来实现化合物之间的 开环和扩链反应，生成分子量较大的网状化合物，引进可进行UV固化 的丙烯酸基团，合成工艺简单、稳定，实验重复性好。
优选的，所述制备方法反应的合成路线为：
优选的，所述耐黄变UV树脂的粘度为2100±200cps/25℃。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
1、本发明的一种耐黄变UV树脂，采用UV固化，克服了纯油性 或水性树脂体系固化成膜后，光泽度低，硬度差，耐水性差等缺点， 同时提高产线生产效率，合成耐黄变好、强度高、韧性佳的UV树脂； 在树脂中加入一定量光引发剂，溶解搅拌，刮涂在木器表面，在UV灯的照射下，光引发剂异裂成自由基，丙烯酸不饱和双键获得自由基， 进而发生分子之间的交联反应，形成性能优异的固化膜，产品用UV单 体开稀，未使用挥发性有机化合物(VOC)，低挥发，低污染；
2、本发明的一种耐黄变UV树脂的制备方法，合成路线比较简短， 操作具要较高的可重复性，采用丙烯酸羟乙酯、四氢苯酐、甲基六氢 苯酐、苄基三乙基氯化铵(催化剂)和对羟基苯甲醚(阻聚剂)混合 在一起，来实现化合物之间的第一步骤开环反应；将双酚A型环氧树 脂、苄基三乙基氯化铵(催化剂)加入体系进行第二部开环反应；而 后加入三丙二醇二丙烯酸酯(稀释单体)开稀，得到耐黄变UV树脂， 芳香族环氧树脂双酚A结构易氧化产生羰基形成发黄基团，本申请技 术通过控制反应的温度，来实现化合物之间的开环和扩链反应，生成 分子量较大的网状化合物，引进可进行UV固化的丙烯酸基团，合成工 艺简单、稳定，实验重复性好，经过两步合成路径，两步开环反应， 阻滞发黄基团的生成，生产过程中合成加热温度不超过118℃，操作安 全，节省了能源，材料环保，过程中无挥发性有害物产生。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例1-5对本发明作进一步描述：
实施例1-2:
一种耐黄变UV树脂的制备方法：
1)、将四氢苯酐、甲基六氢苯酐、丙烯酸羟乙酯混合于容器中；
2)、加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌15min，加热升温至90℃， 保温1小时，并搅拌；升温至100℃后，保温0.5小时，并搅拌；升温 至118℃后，保温2.5小时，并搅拌；
3)、将双酚A型环氧树脂和苄基三乙基氯化铵加入容器中；加 热升温至105℃，保温1小时，并搅拌；加热升温至118℃，保温2.5 小时，并搅拌；
4)、取样检测，酸值＜10mgKOH/g；加入三丙二醇二丙烯酸酯， 开稀稀释剂为1:1；升温至90℃并保温搅拌1小时；
5)、降温至80℃，进行放料；用150目的过滤网过滤后，将滤液 倒置于不透光的密闭容器中，得到耐黄变UV树脂。
实施例3-4:
一种耐黄变UV树脂的制备方法：
1)、将四氢苯酐、甲基六氢苯酐、丙烯酸羟乙酯混合于容器中；
2)、加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌25min，加热升温至90℃， 保温1小时，并搅拌；升温至100℃后，保温0.75小时，并搅拌；升 温至118℃后，保温2小时，并搅拌；
3)、将双酚A型环氧树脂和苄基三乙基氯化铵加入容器中；加 热升温至105℃，保温1小时，并搅拌；加热升温至118℃，保温2.5 小时，并搅拌；
4)、取样检测，酸值＜10mgKOH/g；加入三丙二醇二丙烯酸酯， 开稀稀释剂为1:0.7；升温至90℃并保温搅拌1小时；
5)、降温至80℃，进行放料；用150目的过滤网过滤后，将滤液 倒置于不透光的密闭容器中，得到耐黄变UV树脂。
实施例5:
一种耐黄变UV树脂的制备方法：
1)、将四氢苯酐、甲基六氢苯酐、丙烯酸羟乙酯混合于容器中；
2)、加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌20min，加热升温至90℃， 保温1小时，并搅拌；升温至100℃后，保温0.5小时，并搅拌；升温 至118℃后，保温2.2小时，并搅拌；
3)、将双酚A型环氧树脂和苄基三乙基氯化铵加入容器中；加 热升温至105℃，保温1小时，并搅拌；加热升温至118℃，保温2.5 小时，并搅拌；
4)、取样检测，酸值＜10mgKOH/g；加入三丙二醇二丙烯酸酯， 开稀稀释剂为1:0.8；升温至90℃并保温搅拌1小时；
5)、降温至80℃，进行放料；用150目的过滤网过滤后，将滤液 倒置于不透光的密闭容器中，得到耐黄变UV树脂。
表1：实施例1-5个组分重量配比
实施例1-5的固化成膜后性能测试如表2：
1、UV固化液制作过程：分别取耐黄变UV树脂70份，加入体积为 150ml的塑料杯中，而后再加入26份的三缩丙二醇二丙烯酸酯，加入 2份的1-羟基-环己基苯甲酮，2份的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮， 用玻璃棒搅拌，直至固体溶解完全，体系透明，用150目的过滤网过 滤，将滤液倒置于黑色胶罐中，待用；
2、固化成膜过程：用2#刮棒，将固化液分别刮涂在白卡纸上，编 号为1、2、3、4、5，将传送速度设定为100m/min，将1、2、3、4、5 白卡纸分别过UV灯，固化成膜。
表2：实施例1-5理化性能检测结果如下表所示：
本发明的一种耐黄变UV树脂的制备方法，合成路线比较简短，操 作具要较高的可重复性，采用丙烯酸羟乙酯、四氢苯酐、甲基六氢苯 酐、苄基三乙基氯化铵(催化剂)和对羟基苯甲醚(阻聚剂)混合在 一起，来实现化合物之间的第一步骤开环反应；将双酚A型环氧树脂、 苄基三乙基氯化铵(催化剂)加入体系进行第二部开环反应；而后加 入三丙二醇二丙烯酸酯(稀释单体)开稀，得到耐黄变UV树脂，通过 控制反应的温度，来实现化合物之间的开环和扩链反应，生成分子量 较大的网状化合物，引进可进行UV固化的丙烯酸基团，合成工艺简单、 稳定，实验重复性好，经过两步合成路径，两步开环反应，生产过程 中合成加热温度不超过118℃，操作安全，节省了能源，材料环保，过 程中无挥发性有害物产生。
UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物(VOC)，对环境污染小， 固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等 优点。而传统涂料易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。因此，UV 涂料是传统涂料的主要替代品，使得该技术在世界范围内获得了广泛 重视，并获得了快速增长，其应用领域越来越宽广，而它所固有的能 量利用率高、成膜速度快、漆膜质量好，适用于热敏感材料等传统涂 料无法比拟的优点使得它在涂装方面具有广阔的市场前景。随着世界 范围内环保呼声的提高，UV涂料的水性化研究在近年来也获得了长足 的进步，它充分发挥了UV固化方式和水性稀释两种技术的综合效能，比传统的溶剂型UV涂料更具有施工、经济、安全、应用方面的优势。
Claims (8)
1.一种耐黄变UV树脂，其特征在于包括如下重量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐黄变UV树脂，其特征在于：所述的催化剂为苄基三乙基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的一种耐黄变UV树脂，其特征在于：所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚。
4.根据权利要求1所述的一种耐黄变UV树脂，其特征在于：所述的稀释剂主体单体为异三丙二醇二丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种耐黄变UV树脂，其特征在于：包含以下重量配比的组分：
6.一种耐黄变UV树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)、将四氢苯酐、甲基六氢苯酐、丙烯酸羟乙酯混合于容器中；
2)、加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌15～25min，加热升温至90℃，保温1小时，并搅拌；升温至100℃后，保温0.5～0.75小时，并搅拌；升温至118℃后，保温2～2.5小时，并搅拌；
3)、将双酚A型环氧树脂和苄基三乙基氯化铵加入容器中；加热升温至105℃，保温1小时，并搅拌；加热升温至118℃，保温2～2.5小时，并搅拌；
4)、取样检测，酸值＜10mgKOH/g；加入三丙二醇二丙烯酸酯，开稀稀释剂为1:0.7-1；升温至90℃并保温搅拌1小时；
5)、降温至80℃，进行放料；用150目的过滤网过滤后，将滤液倒置于不透光的密闭容器中，得到耐黄变UV树脂。
7.根据权利要求6所述的一种耐黄变UV树脂的制备方法，其特征在于：所述反应的合成路线为：
。
8.根据权利要求6所述的一种耐黄变UV树脂的制备方法，其特征在于：所述耐黄变UV树脂的粘度为2100±200cps/25℃。
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