CN111825809A - 紫外光固化树脂及其制备方法、涂料 - Google Patents

紫外光固化树脂及其制备方法、涂料 Download PDF

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Abstract

本申请涉及涂料技术领域,提供了一种紫外光固化树脂及其制备方法、涂料。本申请提供的紫外光固化树脂的制备原料包括:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂;以脂肪酸的重量为20‑100份计,酸酐100‑160份,多元醇190‑340份,环氧树脂100‑120份,丙烯酸260‑360份,阻聚剂2‑15份,催化剂1‑10份,UV单体150‑240份,溶剂200‑300份。该紫外光固化树脂以脂肪酸、酸酐、多元醇作为合成醇酸树脂的原料,通过将醇酸树脂引入合成环氧丙烯酸酯树脂的体系中,从而在紫外光固化树脂中引入醇酸树脂,使得该紫外光固化树脂具有良好的光固化速度,由其形成的涂层具有良好的附着力和柔韧性,满足木器涂料用光固化涂料的需求。

Description

紫外光固化树脂及其制备方法、涂料
技术领域
本申请属于涂料技术领域,尤其涉及一种紫外光固化树脂及其制备方法,以及一种涂料。
背景技术
随着人们对环境保护和能源利用的意识不断提高,我国对传统溶剂型涂料中挥发性有机化合物(VOC)的排放愈加限制,环境友好型涂料已成为涂料行业发展的主要方向之一。紫外光(UV)固化涂料是20世纪60年代开发出的一种环保节能涂料,凭借其固化速度快、生产效率高、材料性能优异、对环境污染少等优势日益受到重视,已成为木家具涂料中占比越来越高的品种之一。
紫外光固化树脂是紫外光固化涂料的主体部分,它决定着光固化涂层的基本性能。由于具有光固化速率快、涂层硬度和拉伸强度大、涂层光泽度高以及耐化学品腐蚀性能优异等特点,环氧丙烯酸酯树脂成为目前用量最大的紫外光固化树脂,然而,由这类树脂形成的涂层存在柔性不足和脆性高等缺陷,这限制了环氧丙烯酸树脂的广泛使用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种紫外光固化树脂及其制备方法,以及一种涂层,旨在解决紫外光固化树脂形成的涂层柔性低和脆性高的问题。
为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种紫外光固化树脂,所述紫外光固化树脂的制备原料包括:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂;
以所述脂肪酸的重量为20-100份计,所述酸酐100-160份,所述多元醇190-340份,所述环氧树脂100-120份,所述丙烯酸260-360份,所述阻聚剂2-15份,所述催化剂1-10份,所述UV单体150-240份,所述溶剂200-300份。
第二方面,本申请提供一种紫外光固化树脂的制备方法,包括以下步骤:
根据上述紫外光固化树脂提供制备原料:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂,其中,所述多元醇由第一多元醇和第二多元醇组成,所述阻聚剂由第一阻聚剂和第二阻聚剂组成,所述溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成;
将所述脂肪酸、所述酸酐、所述第一多元醇、所述第一阻聚剂和所述第一溶剂进行混合,然后进行第一酯化反应,获得第一产物;
将第一产物、所述第二多元醇、所述环氧树脂、所述丙烯酸、所述第二阻聚剂、所述催化剂、所述UV单体和所述第二溶剂进行混合,然后进行第二酯化反应,获得所述紫外光固化树脂。
第三方面,本申请提供一种涂料,包括前述紫外光固化树脂或上述制备方法制得的紫外光固化树脂。
本申请第一方面提供的紫外光固化树脂,由特定重量份的脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体作为原料制得,其中,脂肪酸、酸酐、多元醇作为合成醇酸树脂的原料,环氧树脂和丙烯酸酯作为合成环氧丙烯酸酯树脂的原料,通过将醇酸树脂引入合成环氧丙烯酸酯树脂的体系中,从而在紫外光固化树脂中引入醇酸树脂,将该紫外光固化树脂应用于制备光固化涂料,具有良好的光固化速度,并赋予了紫外光固化涂层的良好的附着力和柔韧性,使其满足木器涂料用光固化涂料的需求。
本申请第二方面提供的紫外光固化树脂的制备方法,通过将脂肪酸、酸酐、第一多元醇和第一阻聚剂在第一溶剂中进行第一酯化反应,形成包含有醇酸树脂的第一产物,然后在第一产物中加入第二多元醇、环氧树脂、丙烯酸、第二阻聚剂、催化剂、UV单体和第二溶剂进行第二酯化反应,通过醇酸树脂、第二多元醇、环氧树脂和丙烯酸之间的相互酯化,在紫外光固化树脂中引入了醇酸树脂,有效改善了紫外光固化树脂涂层的柔韧性,降低了涂层的脆性,并同时赋予了涂层良好的附着力。
本申请第三方面提供的涂料,包括上述紫外光固化树脂,光固化速度快,且形成的涂层具有良好的附着力和柔韧性。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,“至少一种”是指一种或者多种,包括单项(种)或复数项(种)的任意组合。例如,“a、b和c中的至少一种”可以表示为:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c或a-b-c。
应理解,在本申请的各种实施例中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
本申请实施例提供了一种紫外光固化树脂,所述紫外光固化树脂的制备原料包括:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂;
以所述脂肪酸的重量为20-100份计,所述酸酐100-160份,所述多元醇190-340份,所述环氧树脂100-120份,所述丙烯酸260-360份,所述阻聚剂2-15份,所述催化剂1-10份,所述UV单体150-240份,所述溶剂200-300份。
本申请实施例提供的紫外光固化树脂,由特定重量份的脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体作为原料制得,其中,脂肪酸、酸酐、多元醇作为合成醇酸树脂的原料,环氧树脂和丙烯酸酯作为合成环氧丙烯酸酯树脂的原料,通过将醇酸树脂引入合成环氧丙烯酸酯树脂的体系中,从而在紫外光固化树脂中引入醇酸树脂,将该紫外光固化树脂应用于制备光固化涂料,具有良好的光固化速度,并赋予了紫外光固化涂层的良好的附着力和柔韧性,使其满足木器涂料用光固化涂料的需求。
具体地,脂肪酸可选为本领域常规的油酸,一些实施例中,脂肪酸选自大豆油酸、蓖麻油酸和亚麻油酸中的至少一种。进一步实施例中,脂肪酸选为大豆油酸。相对于其他脂肪酸,大豆油酸价格经济,有利于缩减成本,同时,由于大豆油酸中含有碳-18长链、碳-碳双键和部分羟基,其在提高树脂涂层的柔韧性和附着力方面具有明显优势。在具体实施例中,脂肪酸的重量为20份、29份、35份、40份、49份、55份、60份、67份、80份、91份或100份。
酸酐可选为本领域常规的酸酐,包括但不限于邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、苯甲酸酐、四氢苯酐和六氢苯酐等,一些实施例中,酸酐选为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物,且所述邻苯二甲酸酐和所述顺丁烯二酸酐的重量比为(90-140):(10-20)。邻苯二甲酸酐可以提供涂层更佳的机械性能,顺丁烯二酸酐可提供涂层良好的柔韧性,将邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐按照上述重量范围进行复配,有利于平衡调整树脂的整体性能。进一步实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,邻苯二甲酸酐的重量为90-140份,顺丁烯二酸酐的重量为10-20份。顺丁烯二酸酐重量大于20份会导致树脂漆膜机械强度下降,顺丁烯二酸酐重量小于10份则不能起到平衡性能的作用。具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,邻苯二甲酸酐的重量为90份、96份、100份、105份、110份、107份、120份、123份、130份、137份或140份,顺丁烯二酸酐的重量为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份。
多元醇为分子中含有两个以上羟基的醇类,可选为本领域常规的多元醇。一些实施例中,多元醇选为一缩二乙二醇和季戊四醇的混合物,且所述一缩二乙二醇和所述季戊四醇的重量比为(100-140):(90-140)。季戊四醇可提高树脂固化时的交联密度,从而提高涂层的机械强度,一缩二乙二醇可平衡体系的柔韧性,将季戊四醇与一缩二乙二醇按照上述重量比进行复配,使得树脂涂层兼具有良好的机械性能和柔韧性。进一步实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,一缩二乙二醇的重量为100-140份,季戊四醇的重量为90-140份。具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,一缩二乙二醇的重量为100份、106份、111份、115份、120份、126份、131份、137份或140份,季戊四醇的重量为90份、95份、101份、107份、111份、116份、120份、125份、131份、136份或140份。
环氧树脂可选为本领域常规的环氧树脂,一些实施例中,环氧树脂选为双酚A型环氧树脂,包括但不限于E12、E20、E42、E44和E51等。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,环氧树脂为100份、102份、105份、108份、110份、111份、113份、115份、117份或120份。
丙烯酸可选为本领域常规的丙烯酸,包括但不限于冰晶级丙烯酸、普通级工业丙烯酸和(甲基)丙烯酸(酯)等。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,丙烯酸260份、265份、271份、276份、280份、285份、291份、295份、301份、306份、310份、315份、320份、325份、331份、336份、342份、348份、351份、357份或360份。
阻聚剂可选为本领域常规的阻聚剂,以阻止丙烯酸和酸酐在反应过程中发生自聚。一些实施例中,阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚、吩噻嗪和甲基氢醌中的至少一种。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,阻聚剂为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
催化剂用于促进醇酸树脂、第二多元醇、环氧树脂和丙烯酸之间的相互酯化,一些实施例中,催化剂选自三乙胺、苄基三乙基氯化铵、三苯基膦和N,N-二甲基苄胺中的至少一种。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,催化剂为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
UV单体可选为本领域常规的UV单体,一些实施例中,UV单体选自TPGDA(中文名为二缩三丙二醇二丙烯酸酯)、IBOA(中文名为异冰片丙烯酸酯)、DPGDA(中文名为二丙二醇二丙烯酸酯)、HDDA(中文名为己二醇二丙烯酸酯)和NPGDA(中文名为新戊二醇二丙烯酸酯)中的至少一种。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,UV单体为150份、159份、162份、175份、183份、195份、201份、211份、223份、232份或240份。
溶剂作为分散各原料以促进反应的介质,可选为本领域常规的溶剂。一些实施例中,溶剂选自二甲苯、三甲苯和150号溶剂油中的至少一种。在具体实施例中,以脂肪酸的重量为20-100份计,溶剂为150份、155份、160份、166份、170份、173份、180份、185份、191份、196份或200份。
基于上述紫外光固化树脂的技术方案,本申请实施例还提供了该紫外光固化树脂的制备方法。
相应地,一种紫外光固化树脂的制备方法,包括以下步骤:
S01、根据上述紫外光固化树脂提供制备原料:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂,其中,所述多元醇由第一多元醇和第二多元醇组成,所述阻聚剂由第一阻聚剂和第二阻聚剂组成,所述溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成;
S02、将所述脂肪酸、所述酸酐、所述第一多元醇、所述第一阻聚剂和所述第一溶剂进行混合,然后进行第一酯化反应,获得第一产物;
S03、将所述第一产物、所述第二多元醇、所述环氧树脂、所述丙烯酸、所述第二阻聚剂、所述催化剂、所述UV单体和所述第二溶剂进行混合,然后进行第二酯化反应,获得所述紫外光固化树脂。
本申请实施例提供的紫外光固化树脂的制备方法,通过将脂肪酸、酸酐、第一多元醇和第一阻聚剂在第一溶剂中进行第一酯化反应,形成包含有醇酸树脂的第一产物,然后在第一产物中加入第二多元醇、环氧树脂、丙烯酸、第二阻聚剂、催化剂、UV单体和第二溶剂进行第二酯化反应,通过醇酸树脂、第二多元醇、环氧树脂和丙烯酸之间的相互酯化,在紫外光固化树脂中引入了醇酸树脂,有效改善了紫外光固化树脂涂层的柔韧性,降低了涂层的脆性,并同时赋予了涂层良好的附着力。
其中,步骤S01中的脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂的选择参考上文底胶树脂的技术方案,两者具有相同的种类、用量和作用效果。
步骤S02中,将所述脂肪酸、所述酸酐、所述第一多元醇、所述第一阻聚剂和所述第一溶剂进行混合,以形成合成醇酸树脂的反应体系。混合的具体方法可参考本领域的常规技术,例如加入反应釜中采用机械搅拌的方法进行混合。
进行第一酯化反应的过程中,脂肪酸、酸酐和第一多元醇之间发生酯化以合成醇酸树脂,同时,第一阻聚剂抑制部分酸酐在反应过程中自聚,以提高目标产物的产率。该步骤主要采用脂肪酸法,由此制得的醇酸树脂具有较大的粘度且颜色浅、干燥性能和耐化学性能比较理想。
为了提高目标产物的产率,对第一酯化反应的条件进行了优化。一些实施例中,进行第一酯化反应的步骤包括:在195℃-200℃下反应直至酸值降低至5-10mg KOH/g,以确保反应充分。进一步实施例中,进行第一酯化反应的步骤包括:升温至100℃-120℃并保温30-60分钟,然后继续升温至195℃-200℃反应直至酸值降低至5-10mg KOH/g,如此,以促进固体原料在升温和保温过程中完全溶解,从而提高反应效率。具体实施例中,进行第一酯化反应的步骤包括:升温至100℃-120℃并保温30分钟,然后在4小时内匀速升温至195℃-200℃,并在该温度下进行反应直至酸值降低至10mg KOH/g,之后降温至100℃以下停止反应。
步骤S03中,将所述第一产物、所述第二多元醇、所述环氧树脂、所述丙烯酸、所述第二阻聚剂、所述催化剂、所述UV单体和所述第二溶剂进行混合,以形成合成紫外光固化树脂的反应体系。混合的具体方法可参考本领域的常规技术,例如加入反应釜中采用机械搅拌的方法进行混合。
进行第二酯化反应的过程中,在催化剂的作用下,第一产物中的醇酸树脂以及第二多元醇、环氧树脂和丙烯酸之间相互酯化,形成醇酸树脂改性的环氧丙烯酸酯树脂作为预聚物,同时,体系中的UV单体与新合成的预聚物持续混合,从而形成紫外光固化树脂。
步骤S03中的第二多元醇和步骤S02中的第一多元醇种类可相同或不相同,可根据具体合成的紫外光固化树脂的性能进行灵活调整。第二阻聚剂和第一阻聚剂以及第一溶剂和第二溶剂同理。
一些实施例中,所述第一多元醇和所述第二多元醇的重量比为(95-140):(95-200)。
一些实施例中,第一阻聚剂和所述第二阻聚剂的重量比为(1-5):(1-10)。
一些实施例中,第一溶剂和所述第二溶剂的重量比为(150-200):(50-100)。
为了提高目标产物的产率,对第一酯化反应的条件进行了优化。一些实施例中,进行第二酯化反应的步骤包括:在110℃-120℃下进行反应直至酸值为5-10mg KOH/g。为了保证各物料间充分反应,一具体实施例中,升温至110℃-120℃并保温5小时,然后继续反应直至酸值为10mg KOH/g。
进一步地,在第二酯化反应结束后,为便于出料,将合成的第二酯化反应的产物于60℃-90℃下抽真空30分钟,随后降温出料、包装。
基于上述紫外光固化树脂及其制备方法的技术方案,本申请实施例还提供了一种涂料,以实现在紫外光照射下固化形成涂层。
相应地,一种涂料,包括前述紫外光固化树脂或上述制备方法制得的紫外光固化树脂。
本申请实施例提供的涂料,包括上述紫外光固化树脂,光固化速度快,且形成的涂层具有良好的附着力和柔韧性。
具体地,涂料以上述紫外光固化树脂为主体材料,其具体组成可参考本领域的常规技术,例如涂料由上述紫外光固化树脂以及光引发剂和其他助剂组成。其中,所使用的引发剂种类和用量可参考本领域的常规操作,使得紫外光固化树脂能够在紫外光下固化成膜即可。一些实施例中,引发剂选自1173、184、TPO和二苯甲酮中的至少一种。一些实施例中,引发剂与紫外光固化树脂的重量比为1:(40-100)。
以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例提供了一种涂料,由紫外光固化树脂和光引发剂组成,其中,紫外光固化树脂的具体制备方法包括以下步骤:
(1)备料
提供第一组分:由60kg大豆油酸、100kg邻苯二甲酸酐、12kg顺丁烯二酸酐、60kg一缩二乙二醇、60kg季戊四醇、120kg二甲苯和2kg对羟基苯甲醚组成;
提供第二组分:由60kg一缩二乙二醇、60kg季戊四醇、110kg环氧树脂、280kg丙烯酸、60kg二甲苯、2kg对羟基苯甲醚、2kg三乙胺和160kg二缩三丙二醇二丙烯酸酯组成。
(2)反应
将第一组分投入到反应釜中,通氮气,并打开冷凝管的冷却水后升温,当温度升至120℃并保温30分钟,然后在4小时内匀速升温至195-200℃进行恒温回流酯化,并在温度升至195℃时开始测酸值,每小时测一次,酸值降至约10mg KOH/g时降温到100℃以下,获得第一产物。
将第二组分继续投入到合成第一产物的反应釜中,升温到115℃并保温5小时,待酸值降至约10mg KOH/g时降温到100℃以下,之后在88℃下抽真空30分钟,降温出料,获得紫外光固化树脂。
实施例2
本实施例提供了一种涂料,由紫外光固化树脂和光引发剂组成,其中,紫外光固化树脂的具体制备方法包括以下步骤:
(1)备料
提供第一组分:由50kg大豆油酸、105kg邻苯二甲酸酐、15kg顺丁烯二酸酐、65kg一缩二乙二醇、65kg季戊四醇、130kg二甲苯和2kg对羟基苯甲醚组成;
提供第二组分:由65kg一缩二乙二醇、65kg季戊四醇、120kg环氧树脂、320kg丙烯酸、65kg二甲苯、2kg对羟基苯甲醚、3kg三乙胺和170kg二缩三丙二醇二丙烯酸酯组成。
(2)反应
将第一组分投入到反应釜中,通氮气,并打开冷凝管的冷却水后升温,当温度升至120℃并保温30分钟,然后在4小时内匀速升温至195-200℃进行恒温回流酯化,并在温度升至195℃时开始测酸值,每小时测一次,酸值降至约10mg KOH/g时降温到100℃以下,获得第一产物。
将第二组分继续投入到合成第一产物的反应釜中,升温到116℃并保温5小时,待酸值降至约10mg KOH/g时降温到100℃以下,之后在90℃下抽真空30分钟,降温出料,获得紫外光固化树脂。
对比例1
本对比例提供了一种涂料,其与实施例2的区别在于:树脂为环氧丙烯酸酯树脂,珠海展辰新材料股份有限公司S5314。
取实施例1-2和对比例1的涂料,对各涂料及其经紫外光固化处理形成的对应涂层进行性能测试,结果如表1所示。与对比例1相比,由实施例1-2的涂料形成的涂层具有更好的附着力和柔韧性。
表1
Figure BDA0002584950760000111
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外光固化树脂,其特征在于,所述紫外光固化树脂的制备原料包括:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂;
以所述脂肪酸的重量为20-100份计,所述酸酐100-160份,所述多元醇190-340份,所述环氧树脂100-120份,所述丙烯酸260-360份,所述阻聚剂2-15份,所述催化剂1-10份,所述UV单体150-240份,所述溶剂200-300份。
2.如权利要求1所述的紫外光固化树脂,其特征在于,所述酸酐选为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物,且所述邻苯二甲酸酐和所述顺丁烯二酸酐的重量比为(90-140):(10-20)。
3.如权利要求1所述的紫外光固化树脂,其特征在于,所述多元醇选为一缩二乙二醇和季戊四醇的混合物,且所述一缩二乙二醇和所述季戊四醇的重量比为(100-140):(90-140)。
4.如权利要求1所述的紫外光固化树脂,其特征在于,所述脂肪酸选自大豆油酸、蓖麻油酸和亚麻油酸中的至少一种。
5.如权利要求1至4任一项所述的紫外光固化树脂,其特征在于,所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚、吩噻嗪和甲基氢醌中的至少一种;和/或
所述催化剂选自三乙胺、苄基三乙基氯化铵、三苯基膦和N,N-二甲基苄胺中的至少一种;和/或
所述UV单体选自TPGDA、IBOA、DPGDA、HDDA和NPGDA中的至少一种;和/或
所述溶剂选自二甲苯、三甲苯和150号溶剂油中的至少一种。
6.一种紫外光固化树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据权利要求1至5任一项所述的紫外光固化树脂提供制备原料:脂肪酸、酸酐、多元醇、环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂、催化剂、UV单体和溶剂,其中,所述多元醇由第一多元醇和第二多元醇组成,所述阻聚剂由第一阻聚剂和第二阻聚剂组成,所述溶剂由第一溶剂和第二溶剂组成;
将所述脂肪酸、所述酸酐、所述第一多元醇、所述第一阻聚剂和所述第一溶剂进行混合,然后进行第一酯化反应,获得第一产物;
将所述第一产物、所述第二多元醇、所述环氧树脂、所述丙烯酸、所述第二阻聚剂、所述催化剂、所述UV单体和所述第二溶剂进行混合,然后进行第二酯化反应,获得所述紫外光固化树脂。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述第一多元醇和所述第二多元醇的重量比为(95-140):(95-200);和/或
所述第一阻聚剂和所述第二阻聚剂的重量比为(1-5):(1-10);和/或
所述第一溶剂和所述第二溶剂的重量比为(150-200):(50-100)。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,进行第一酯化反应的步骤包括:在195℃-200℃下反应直至酸值降低至5-10mg KOH/g。
9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,进行第二酯化反应的步骤包括:在110℃-120℃下进行反应直至酸值为5-10mg KOH/g。
10.一种涂料,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的紫外光固化树脂或权利要求6至9任一项所述的制备方法制得的紫外光固化树脂。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322158A (zh) * 2020-11-25 2021-02-05 上海库弗新材料有限公司 一种阻燃型uv氧化双重固化三防漆及其制备方法
CN112679713A (zh) * 2020-12-27 2021-04-20 山东齐鲁漆业有限公司 一种基于环氧树脂-丙烯酸树脂的水性醇酸树脂
CN114395089A (zh) * 2022-01-14 2022-04-26 东莞市比翼新材料科技有限公司 模压型乙烯基树脂及其制备方法
WO2022147865A1 (zh) * 2021-01-06 2022-07-14 光易科技(无锡)有限公司 一种基于环氧改性的光致变色组合物、制品及制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110078895A (zh) * 2019-05-27 2019-08-02 江苏睿浦树脂科技有限公司 一种增韧改性uv光固化环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110078895A (zh) * 2019-05-27 2019-08-02 江苏睿浦树脂科技有限公司 一种增韧改性uv光固化环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柴春鹏等编著: "《高分子合成材料学》", 31 January 2019, 北京理工大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112322158A (zh) * 2020-11-25 2021-02-05 上海库弗新材料有限公司 一种阻燃型uv氧化双重固化三防漆及其制备方法
CN112679713A (zh) * 2020-12-27 2021-04-20 山东齐鲁漆业有限公司 一种基于环氧树脂-丙烯酸树脂的水性醇酸树脂
WO2022147865A1 (zh) * 2021-01-06 2022-07-14 光易科技(无锡)有限公司 一种基于环氧改性的光致变色组合物、制品及制备方法
CN114395089A (zh) * 2022-01-14 2022-04-26 东莞市比翼新材料科技有限公司 模压型乙烯基树脂及其制备方法
CN114395089B (zh) * 2022-01-14 2024-04-16 东莞市比翼新材料科技有限公司 模压型乙烯基树脂及其制备方法

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