CN113667392A - 用于弹性木皮uv光固化树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种提供的用于弹性木皮UV光固化树脂，该树脂以聚酯二元醇为主要组分，并且引入脂肪族异氰酸酯与聚酯二元醇协同作用，二元醇组分与不同官能度的异氰酸酯搭配，能够得到交联网状结构的树脂，有效提高了树脂的反应活性与力学性能，还提供了封端单体协同作用，封端单体能够作用于聚酯体系，有效保证了材料的反应活性并提高了树脂的支撑性和耐候性，同时加入UV单体、催化剂和阻聚剂，有利于各组分进行相互作用，也确保得到的树脂为UV光固化型树脂且对木皮附着力佳，柔韧性好，且达到5‑8年的耐水解、耐弯折、不开裂、对折不发白，满足弹性木皮用UV树脂的要求。

Description

用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

技术领域

本申请属于涂料技术领域，尤其涉及一种用于弹性木皮UV光固化树脂。

背景技术

UV光固化涂料因其环保节能的优势，而逐渐取代传统溶剂性涂料。UV光固化涂料在木器领域的涂装方式主要有辊涂，喷涂等其中以辊涂应用最为广泛，但由于目前提供的UV光固化涂料易开裂，不耐弯折，只适合应用在平面木器素材上。

由于异型件有各种形状，角度，弹性木皮对其进行涂装包裹的时候就需要各种挠曲，弯折，所以一般的UV光固化树脂不能满足此需求，施工过程中会出现发白，开裂的现象。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法，旨在解决现有技术提供的UV光固化树脂涂料易开裂，不耐弯折的问题。

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，本申请提供一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

第二方面，本申请提供一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法，包括如下步骤：

根据的用于弹性木皮UV光固化树脂提供各组分；

将聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯和催化剂进行第一混合处理，得到第一混合物，其中，第一混合物中异氰酸酯基团的含量为4％～5％；

将封端单体、阻聚剂和第一混合物进行第二混合处理，得到第二混合物，其中，第二混合物中异氰酸酯基团的含量＜0.05％；

将UV单体与第二混合物进行第三混合处理，得到用于弹性木皮UV光固化树脂。

本申请第一方面提供的用于弹性木皮UV光固化树脂，该树脂中，以聚酯二元醇为主要组分，并且引入脂肪族异氰酸酯与聚酯二元醇协同作用，二元醇组分与不同官能度的异氰酸酯搭配，能够得到交联网状结构的树脂，有效提高了树脂的反应活性与力学性能，确保在具有弹性的木皮材料中使用能够具有较好的耐弯折型和柔性，不易开裂；还提供了封端单体协同作用，封端单体能够作用于聚酯体系，有效保证了材料的反应活性并提高了树脂的支撑性和耐候性，同时加入UV单体、催化剂和阻聚剂，有利于各组分进行相互作用，也确保得到的树脂为UV光固化型树脂且对木皮附着力佳，方便使用，因此，得到的用于弹性木皮UV光固化树脂有效兼顾了原材料各组分的反应活性与力学性能，能够较好应用于弹性木皮产品中，有效保证涂覆了树脂的产品具有柔软手感与较好的物理性能，且达到5-8年的耐水解、耐弯折、不开裂、对折不发白，满足弹性木皮用UV树脂的要求。

本申请第二方面提供的用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法，该制备方法将各组分进行混合处理即可得到用于弹性木皮UV光固化树脂，制备方法简单，操作方便，不需要使用大型仪器设备，可广泛应用。

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，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述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。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

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。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请实施例第一方面提供一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

本申请第一方面提供的用于弹性木皮UV光固化树脂，该树脂中，以聚酯二元醇为主要组分，并且引入脂肪族异氰酸酯与聚酯二元醇协同作用，二元醇组分与不同官能度的异氰酸酯搭配，能够得到交联网状结构的树脂，有效提高了树脂的反应活性与力学性能，确保在具有弹性的木皮材料中使用能够具有较好的耐弯折型和柔性，不易开裂；还提供了封端单体协同作用，封端单体能够作用于聚酯体系，有效保证了材料的反应活性并提高了树脂的支撑性和耐候性，同时加入UV单体、催化剂和阻聚剂，有利于各组分进行相互作用，也确保得到的树脂为UV光固化型树脂且对木皮附着力佳，方便使用，因此，得到的用于弹性木皮UV光固化树脂有效兼顾了原材料各组分的反应活性与力学性能，能够较好应用于弹性木皮产品中，有效保证涂覆了树脂的产品具有柔软手感与较好的物理性能，且达到5-8年的耐水解、耐弯折、不开裂、对折不发白，满足弹性木皮用UV树脂的要求。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括40～50份聚酯二元醇，以聚酯二元醇为UV光固化树脂的主要组分，其分子内含有较多的酯基和氨基等极性基团，有利于提高UV光固化树脂的内聚强度和附着力，并且能够提高材料的耐磨性。

在一些实施例中，聚酯二元醇选自己二酸型的聚酯二元醇，己二酸型的聚酯二元醇为二醇类化合物与己二酸缩聚得到的聚酯二元醇具有较高的内聚强度和附着力，并且保证得到的树脂涂料化学性能稳定性较高。

在一些实施例中，聚酯二元醇选自二甘醇--己二酸型聚酯二元醇，乙二醇--己二酸型聚酯二元醇，1,6-己二醇--己二酸型聚酯二元醇，新戊二醇--己二酸型聚酯二元醇，1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇，3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇中的至少一种，选择任意一种己二酸型的聚酯二元醇，有利于与其他组分进行作用。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂中，聚酯二元醇的份数选自：40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括5～10份脂肪族异氰酸酯，引入脂肪族异氰酸酯与聚酯二元醇协同作用，二元醇组分与不同官能度的异氰酸酯搭配，能够得到交联网状结构的树脂，有效提高了树脂的反应活性与力学性能，确保在具有弹性的木皮材料中使用能够具有较好的耐弯折型和柔性，不易开裂。

在一些实施例中，脂肪族异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体中的至少一种。提供的上述任意一种脂肪族异氰酸酯，能够有利于与聚酯二元醇进行交联作用，能够提高产品的耐弯折性能和柔性，确保使用时不易开裂。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂中，脂肪族异氰酸酯的添加份数选自5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括5～10份封端单体，提供的封端单体协同作用，封端单体能够作用于聚酯体系，有效保证了材料的反应活性并提高了树脂的支撑性和耐候性。

在一些实施例中，封端单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯中的至少一种，选自上述至少一种封端单体，能够较好地作用于聚酯体系，有效保证材料的反应活性并较好提高了树脂的支撑性和耐候性。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂中，封端单体的添加份数选自5份、6份、7份、8份、9份、10份。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括20～30份UV单体，提供的UV单体，确保得到UV光固化树脂。

在一些实施例中，UV单体选自三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯中的至少一种。选自上述至少一种UV单体，气味和刺激性较低，并且附着力较佳且具有优异的柔韧性，能够提高材料的耐候性。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂，UV单体的添加份数选自20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括0.05～0.2份催化剂，添加催化剂能够催化各组分的反应，提高反应速率。

在一些实施例中，催化剂选自二月桂酸二丁基锡，有机铋，辛酸亚锡，五甲基二乙烯三胺中的至少一种。选择上述至少一种催化剂能够确保各组分反应速率较高。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂，催化剂的添加份数选自0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份、0.2份。

具体的，用于弹性木皮UV光固化树脂，包括0.1～0.3份阻聚剂，添加阻聚剂，阻聚剂分子与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而使聚合终止。

在一些实施例中，阻聚剂为对羟基苯甲醚，对苯二酚，酚噻嗪，甲基氢醌中的至少一种。

具体实施例中，用于弹性木皮UV光固化树脂，阻聚剂的添加份数选自0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份。

在一些实施例中，聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯、封端单体、UV单体、催化剂和阻聚剂的含水量均低于500ppm。控制各组分的含水量均低于500ppm，能够保证得到的UV光固化树脂附着力较强且确保柔性较高，能够保证使用过程中不易开裂。

本申请实施例第二方面提供一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法，包括如下步骤：

S01.根据的用于弹性木皮UV光固化树脂提供各组分；

S02.将聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯和催化剂进行第一混合处理，得到第一混合物，其中，第一混合物中异氰酸酯基团的含量为4％～5％；

S03.将封端单体、阻聚剂和第一混合物进行第二混合处理，得到第二混合物，其中，第二混合物中异氰酸酯基团的含量＜0.05％；

S04.将UV单体与第二混合物进行第三混合处理，得到用于弹性木皮UV光固化树脂。

本申请第二方面提供的用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法，该制备方法将各组分进行混合处理即可得到用于弹性木皮UV光固化树脂，制备方法简单，操作方便，不需要使用大型仪器设备，可广泛应用。

步骤S01中，根据的用于弹性木皮UV光固化树脂提供各组分，各组分的选择如上文，为了节约篇幅，此处不再进行赘述。

步骤S02中，将聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯和催化剂进行第一混合处理，得到第一混合物，其中，第一混合物中异氰酸酯基团的含量为4％～5％。

在一些实施例中，将聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯和催化剂进行第一混合处理的过程中，第一混合处理的温度为50～60℃，在该温度下能够确保各组分溶解并混合均匀。若温度过低，则各组分无法溶解均匀。

进一步，控制得到的第一混合物中异氰酸酯基团的含量为4％～5％，控制异氰酸酯基团的含量，能够较好地控制聚酯二元醇与脂肪族异氰酸酯的交联效果。

步骤S03中，将封端单体、阻聚剂和第一混合物进行第二混合处理，得到第二混合物，其中，第二混合物中异氰酸酯基团的含量＜0.05％。

在一些实施例中，将封端单体、阻聚剂和第一混合物进行第二混合处理的过程中，第一混合处理的温度为60～70℃，在该温度下能够确保得到的各组分溶解完全。

步骤S04中，将UV单体与第二混合物进行第三混合处理，得到用于弹性木皮UV光固化树脂。

在一些实施例中，将UV单体与第二混合物进行常规混合，确保混合均匀即可，得到用于弹性木皮UV光固化树脂。

下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯，催化剂选自二月桂酸二丁基锡；封端单体选自丙烯酸羟乙酯，UV单体选自TPGDA和IBOA，阻聚剂选自对羟基苯甲醚。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的丙烯酸羟乙酯、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的TPGDA和IBOA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

实施例2

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯，催化剂选自有机铋；封端单体选自丙烯酸羟乙酯，UV单体选自DPGDA和THFA，阻聚剂选自对羟基苯甲醚。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、有机铋混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的丙烯酸羟乙酯、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的DPGDA和THFA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

实施例3

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自1,6-己二醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯，催化剂选自辛酸亚锡；封端单体选自丙烯酸羟乙酯，UV单体选自THFA和IBOA，阻聚剂选自对羟基苯甲醚。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入1,6-己二醇--己二酸型聚酯二元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、辛酸亚锡混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的丙烯酸羟乙酯、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的THFA和IBOA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

实施例4

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自二甘醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯，催化剂选自二月桂酸二丁基锡；封端单体选自季戊四醇三丙烯酸酯，UV单体选自TPGDA和IBOA，阻聚剂选自酚噻嗪。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入二甘醇--己二酸型聚酯二元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的酚噻嗪、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的TPGDA和IBOA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

对比例1

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯，催化剂选自二月桂酸二丁基锡；封端单体选自丙烯酸羟乙酯，UV单体选自TPGDA和IBOA，阻聚剂选自对羟基苯甲醚。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的丙烯酸羟乙酯、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的TPGDA和IBOA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

对比例2

一种用于弹性木皮UV光固化树脂及其制备方法

一种用于弹性木皮UV光固化树脂，包括如下重量份数的下列组分：

其中，聚酯二元醇选自1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇，脂肪族异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯，催化剂选自有机铋；封端单体选自丙烯酸羟乙酯，UV单体选自DPGDA和THFA，阻聚剂选自对羟基苯甲醚。

一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法

制备方法包括如下步骤：

常温下按计量投入1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、有机铋混合在一起，开始搅拌并升温至50-60℃反应，直至反应液中NCO％≤5％，得到中间体；

向第一步中间体加入计量的丙烯酸羟乙酯、对羟基苯甲醚，并于60-70℃条件下进行反应，直至反应液中NCO％小于0.05％，然后加入计量的DPGDA和THFA分散均匀，从而制得弹性木皮用UV光固化树脂。

性质测试与结果分析

将实施例1～4和对比例1～2得到的弹性木皮用UV光固化树脂用于弹性木皮进行涂覆，并测定得到的产品的附着力、产品柔韧性以及是否出现开裂、发白的情况。

得到的结果分析如表1所示，

表1

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)

1.一种用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，包括如下重量份数的下列组分：

2.根据权利要求1所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述聚酯二元醇、所述脂肪族异氰酸酯、所述封端单体、所述UV单体、所述催化剂和所述阻聚剂的含水量均低于500ppm。

3.根据权利要求1所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述聚酯二元醇选自己二酸型的聚酯二元醇。

4.根据权利要求3所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述聚酯二元醇选自二甘醇--己二酸型聚酯二元醇，乙二醇--己二酸型聚酯二元醇，1,6-己二醇--己二酸型聚酯二元醇，新戊二醇--己二酸型聚酯二元醇，1,2-丙二醇--己二酸型聚酯二元醇，3-甲基-1,5戊二醇--己二酸型聚酯二元醇中的至少一种。

5.根据权利要求1～4任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述脂肪族异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体中的至少一种。

6.根据权利要求1～4任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述封端单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1～4任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述UV单体选自三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求1～4任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡，有机铋，辛酸亚锡，五甲基二乙烯三胺中的至少一种。

9.根据权利要求1～4任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂，其特征在于，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚，对苯二酚，酚噻嗪，甲基氢醌中的至少一种。

10.一种用于弹性木皮UV光固化树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据权利要求1～9任一所述的用于弹性木皮UV光固化树脂提供各组分；

将聚酯二元醇、脂肪族异氰酸酯和催化剂进行第一混合处理，得到第一混合物，其中，所述第一混合物中异氰酸酯基团的含量为4％～5％；

将封端单体、阻聚剂和所述第一混合物进行第二混合处理，得到第二混合物，其中，所述第二混合物中异氰酸酯基团的含量＜0.05％；

将UV单体与第二混合物进行第三混合处理，得到用于弹性木皮UV光固化树脂。