CN115850658A - 一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料 - Google Patents

一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料 Download PDF

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CN115850658A CN202211708839.1A CN202211708839A CN115850658A CN 115850658 A CN115850658 A CN 115850658A CN 202211708839 A CN202211708839 A CN 202211708839A CN 115850658 A CN115850658 A CN 115850658A
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周玉妹
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Abstract

本发明公开了紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,以包含酸酐5.3~11.5份、二元醇3.0~6.7份、阻燃剂2.7~12.0份、环氧树脂E5138.3~38.5份、二元缩水甘油醚7.6~24.9份、丙烯酸11.5~21.1份的原料制备而成。本发明还公开了一种紫外光固化涂料,包含紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯75~85份、活性稀释剂13~20份、光引发剂1.6~4.6份和助剂0.2~0.6份。本发明通过酸酐改性引入双键及柔性链段,在增加柔韧性的同时提高交联密度,引入P、N或Br阻燃元素,赋予涂膜阻燃性能,制备的树脂黏度较低,便于施工;配制成涂料制成的UV固化涂膜柔韧性、阻燃性能优异,且硬度适中。

Description

一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化 涂料
技术领域
本发明涉及紫外光固化环氧丙烯酸酯,特别涉及一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法及紫外光固化涂料。
背景技术
利用紫光固化技术,通过光引发剂吸收紫外光而产生自由基或阳离子,引发体系中低聚物和活性稀释剂发生聚合和交联反应,从而形成网状结构的涂料体系称为紫外光(UV)固化涂料体系。我国于20世纪80年代开始进入紫光固化涂料领域,发展至今,已具备相对成熟的技术,成为整个涂料行业发展最快的领域之一。与传统的溶剂型、水性、高固体分等涂料相比,UV固化涂料是一种高效、环保、节能的涂料。随着紫外光固化技术的不断深入发展,应用领域逐渐从涂料扩展到了油墨、胶黏剂、3D打印、纳米材料、牙科材料等领域。光固化体系的配方主要包括三部分:(1)低聚物(或称树脂),决定着材料基本的物理化学性能;(2)活性稀释剂(或称单体),主要起稀释作用以调节体系黏度,对固化速率和材料性能也有一定的影响;(3)光引发剂,它吸收紫外光辐射能,引发低聚物和活性稀释剂发生交联聚合,从而达到固化的目的。
光固化低聚物是光固化涂料的主体部分,目前占据市场主导地位的光固化产品中,可供选择的低聚物主要有丙烯酸树脂,如丙烯酸酯化的丙烯酸树脂(PA)、聚酯丙烯酸树脂(PESA)、环氧丙烯酸树脂(EA)、聚醚丙烯酸树脂(PETA)和聚氨酯丙烯酸树脂(PUA)或乙烯基树脂(UPE)等。环氧丙烯酸酯是目前涂料技术中应用最广泛、用量最大的光固化低聚物。环氧丙烯酸酯对各种基材均表现出优异的附着力,固化速度快,成本低,具有良好的耐化学腐蚀性能,出色的电绝缘性,高拉伸和压缩强度以及热稳定性好等优点。然而,环氧丙烯酸酯由于分子之间的非共价相互作用,存在内应力大、性脆、黏度高和黄变等缺点,限制了其在某些特定领域的应用。为改善环氧丙烯酸酯的不足,国内外研究者进行了很多改性研究,大体归为物理改性与化学改性。物理改性通过在主体树脂中添加一些纳米材料,如纳米TiO2、纳米MMT、纳米Al2O3、石墨烯,纳米SiO2等。化学改性主要是通过对环氧树脂主链进行扩链或接枝一些特定功能的基团,改善树脂的不足或赋予树脂某种特定的功能作用,包括:有机酸改性、酸酐改性、多元醇改性、聚氨酯改性、磷酸(酯)改性、有机硅改性等。
另一方面,环氧丙烯酸酯的高可燃性限制了其在光纤、电子器件、涂料等领域的应用。阻燃剂是可提高可燃性聚合物难燃性的一种助剂,聚合物的阻燃体系一般包括添加型阻燃体系和反应型阻燃体系两大类,后者以其与树脂互溶性好、分散性好,耐迁移析出,毒性小,对材料其他性能影响小等优异性能而受到关注。目前,反应型阻燃剂种类繁多,可根据阻燃元素的种类将其分为:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂以及协同阻燃体系。
中国发明专利CN109280450A公开了一种环氧丙烯酸树脂阻燃涂料及其制备方法,通过向基体树脂内添加反应型阻燃剂,阻燃剂与丙烯酸酯预聚物形成完全相容的整体,使制备得到的所述阻燃涂料具有优异并持久的阻燃效果,但环氧丙烯酸酯固有的脆性大、黏度高等问题并未得到解决。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足,本发明的目的在于提供一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,制备得到的环氧丙烯酸酯具有较低黏度、阻燃性能好。
本发明的另一目的在于提供一种紫外光固化涂料,用其制备的涂膜柔韧性达到1mm,涂膜硬度在H,且具有优异的阻燃性、热稳定性、耐水性和耐化学品性。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,以包含酸酐、二元醇、阻燃剂、环氧树脂、二元缩水甘油醚和丙烯酸的原料制备而成;其中,按质量份数计,
Figure BDA0004026709260000021
所述阻燃剂为N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯(FRC-6)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦或2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇中的一种;其中,N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯(FRC-6)、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇的结构式如下:
Figure BDA0004026709260000031
优选的,所述环氧树脂为环氧树脂E51。
优选的,所述阻燃剂与二元醇的摩尔比为2:1~1:2。
优选的,所述紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,具体包括以下步骤:
将酸酐、二元醇与阻燃剂加入反应容器中,再加入催化剂和阻聚剂,在氮气氛围下升温至80~90℃反应1~3小时至体系酸值稳定,然后加入环氧树脂、二元缩水甘油醚以及催化剂和阻聚剂,在80~100℃下反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度不变,滴加丙烯酸,滴加完成后升温至100~110℃进行反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,降温出料。
优选的,所述二元醇为己二醇、辛二醇或癸二醇中的一种。
优选的,所述二元缩水甘油醚为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或1,6-己二醇二缩水甘油醚中的一种。
优选的,所述催化剂为四乙基溴化铵、三苯基膦、对甲苯磺酸或N,N’-二甲基苄胺中的一种。
优选的,所述阻聚剂为对苯二酚或对甲氧基苯酚中的一种。
优选的,所述酸酐为顺酐、衣康酸酐或柠康酸酐中的一种。
优选的,所述催化剂用量为原料总质量的1~2%。
优选的,所述阻聚剂用量为原料总质量的0.1~0.5%。
优选的,所述丙烯酸的加入量与酸酐加入量保持摩尔比为1:1-4:1。
优选的,所述环氧树脂E51与二元缩水甘油醚加入量保持摩尔比为1:0.2~1:1;环氧基与羧基比例维持在1:1~1.1:1。
一种紫外光固化涂料,包括所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法制备得到的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯、活性稀释剂和光引发剂;其中,按重量份计,
Figure BDA0004026709260000041
优选的,所述活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中的一种。
优选的,所述光引发剂为1-羟基环已基苯基酮(Irgacure-184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(Lucirin TPO)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur1173)中的一种。
优选的,所述紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯在25℃下黏度为20800~55800mPa·s,涂膜硬度在HB~2H,柔韧性为1~3mm,极限氧指数在19.0%~27.0%,且具备优异的耐水和耐化学品性。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
(1)本发明通过酸酐与二元醇、阻燃剂反应引入P、N或Br元素,再与环氧树脂发生开环反应,并用丙烯酸封端,制备出改性环氧丙烯酸酯,用于可UV固化涂料。制备的改性环氧丙烯酸酯,黏度较低,可以减少活性稀释剂的用量;配置的紫外光固化涂料,漆膜柔韧性好、具有阻燃性、耐水性好、耐化学品性等特点。
(2)本发明引入的阻燃剂既含有羟基能够与酸酐反应引入双键,又含有P、N或Br阻燃元素,在提高交联密度的同时,也赋予了涂膜阻燃性能,并且可以通过控制二元醇与阻燃剂的比例调控涂膜的阻燃性能。
(3)本发明中引入黏度较低的二元缩水甘油醚部分取代环氧树脂E51,起到了稀释作用,同时将柔性链段引入了基体树脂,通过内部增塑作用进一步提高了环氧丙烯酸酯的柔韧性,降低黏度。
(4)本发明中的各步反应不产生副产物水,不需要苯类物质做带水剂和溶剂,且反应温度不超过110℃,工艺更加节能降耗、安全环保。与现有技术相比可节约大量成本,十分适合工业大规模生产。
附图说明
图1为实施例1所得的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
每个实施例中的对比例是以由嘉宝莉化工集团股份有限公司生产的环氧丙烯酸酯替换本发明的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯作为紫外光固化涂料的A组分,其他组分及配比均与所在实施例同。
下面实施例中,紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯及所配制的涂料性能主要采用以下方法检测:根据GB/T 12008.5-2010使用氢氧化钾滴定法测定改性环氧丙烯酸酯树脂的酸值;根据GB/T12009.3-89使用NDJ-1型旋转黏度计测定改性环氧丙烯酸酯树脂的黏度;根据GBT6739-2006测定涂膜硬度;根据ISO2409-2007中文版测定涂膜附着力;根据GB/T 1731-1993测定涂膜柔韧性;根据GB/T1732-93测定涂膜抗冲击性;根据GB/T5209-1985采用室温浸泡法测定涂膜耐水性;根据GB-1763-79测定涂膜耐醇性;根据GB/T2406.1-2009测定极限氧指数。通过FTIR确定合成单体上的特征官能团,测试方法:采用KBr压片法,压片厚度0.5-1mm,扫描范围4000~400cm-1,扫描32次,分辨率2cm-1,表征改性环氧丙烯酸酯的分子结构。
实施例1
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表1:
表1
Figure BDA0004026709260000051
制备工艺:在氮气保护下,将己二醇、阻燃剂与顺酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量1%的催化剂(N,N’-二甲基苄胺)和0.2%的阻聚剂(对甲氧基苯酚),升温至85℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后升温至90℃,向其中加入环氧树脂E51、BDDGE、催化剂(四乙基溴化铵)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在90℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至100℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的结构表征及性能
结构表征:紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的红外光谱如图1所示,从图中可以看出,树脂在3435cm-1处的羟基吸收峰明显增强,910cm-1处环氧特征峰消失,说明环氧树脂的环氧基团发生开环反应,打开了环氧键,使得产物比E51有更多的羟基;1722cm-1出现强且尖的峰,为酯羰基C=O的吸收峰,说明产物存在酯基结构;1608cm-1出现C=C伸缩振动峰,说明碳碳双键已成功接入预聚体主链;1023cm-1、963cm-1处的峰则分别归属于P=O双键和P-O单键的伸缩振动吸收峰。因此,通过红外光谱对比分析可知,成功合成出目标产物。
紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表2所示:
表2
Figure BDA0004026709260000061
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表3:
表3
Figure BDA0004026709260000062
按上述量将改性树脂、活性稀释剂TPGDA、光引发剂184加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表4:
表4
Figure BDA0004026709260000071
由表2、表4可得出,相较于对比例,实施例1所制备的改性树脂具有更低的黏度,这是由于选用黏度较低的BDDGE部分取代E51,BDDGE中不含刚性的苯环结构,而主要由柔性链-C-O-C-构成,本体黏度低,使体系旋转活化能降低,分子流动性增强,所以黏度显著降低。实施例1的极限氧指数有了明显的提升,这是因为P、N元素在聚合物热解过程中发挥的阻燃效用,在样条发生燃烧时,分子结构中的C-P键的键能较小,在受热分解需要断裂的能量较少,因而先发生断裂;含磷链段经一系列反应最终使聚合物脱水炭化为难燃致密炭层,隔氧、隔热;产生N2、NO、NO2等不燃气体,起降温和稀释可燃气体作用;释放出P·和PO·等可淬灭燃烧活性H·和HO·的自由基,通过以上行为使燃烧延缓甚至中断。实施例1得到的固化涂膜柔韧性相较于对比例更好,原因在于通过二元醇与酸酐反应,得到了长链二元酸,同时由于BDDGE的加入,引入了柔性链段,加大了刚性环氧丙烯酸酯链段的间距,并且分子的活动能力得到一定程度的提高,因此表现出柔韧性提升。但正因为二元醇与BDDGE的引入,使得改性树脂分子链中刚性基团苯环的比例下降,从而使固化膜的硬度有所降低。中国发明专利申请CN102702479A使用四氢苯酐对环氧丙烯酸酯进行改性,虽然一定程度优化了传统环氧丙烯酸酯涂膜柔韧性差的不足,但也使涂膜硬度大幅降低。同时,也有一些研究使用长链二元醇聚乙二醇对环氧树脂进行改性来改善固化膜的柔韧性,同样也会牺牲涂膜硬度。因此,在本发明中,通过引入含双键的酸酐来提高分子结构中的双键含量,进而提高交联密度,维持涂膜的硬度。最终,制备出黏度较低、涂膜柔韧性优异且硬度适中的改性环氧丙烯酸酯。
实施例2
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表5:
表5
Figure BDA0004026709260000081
制备工艺:在氮气保护下,将辛二醇、阻燃剂与顺酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量2%的催化剂(N,N’-二甲基苄胺)和0.2%的阻聚剂(对甲氧基苯酚),升温至80℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后升温至90℃,向其中加入环氧树脂E51、HDDGE、催化剂(四乙基溴化铵)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在90℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至100℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表6所示:
表6
Figure BDA0004026709260000082
Figure BDA0004026709260000091
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表7:
表7
Figure BDA0004026709260000092
按上述量将改性树脂、活性稀释剂TPGDA、光引发剂184加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表8:
表8
Figure BDA0004026709260000093
实施例3
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表9:
表9
Figure BDA0004026709260000101
制备工艺:在氮气保护下,将癸二醇、阻燃剂与柠康酸酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量1%的催化剂(N,N’-二甲基苄胺)和0.5%的阻聚剂(对甲氧基苯酚),升温至90℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后升温至100℃,向其中加入环氧树脂E51、HDDGE、催化剂(四乙基溴化铵)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在100℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至110℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表10所示:
表10
Figure BDA0004026709260000102
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表11:
表11
Figure BDA0004026709260000103
/>
Figure BDA0004026709260000111
按上述量将改性树脂、活性稀释剂TPGDA、光引发剂184加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表12:
表12
Figure BDA0004026709260000112
实施例4
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表13:
表13
Figure BDA0004026709260000113
/>
Figure BDA0004026709260000121
制备工艺:在氮气保护下,将己二醇、阻燃剂与衣康酸酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量1%的催化剂(对甲苯磺酸)和0.2%的阻聚剂(对甲氧基苯酚),升温至80℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后在80℃,向其中加入环氧树脂E51、BDDGE、催化剂(三苯基膦)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在80℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至100℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表14所示:
表14
Figure BDA0004026709260000122
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表15:
表15
Figure BDA0004026709260000123
按上述量将改性树脂、活性稀释剂HEMA、光引发剂184加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表16:
表16
Figure BDA0004026709260000131
实施例5
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表17:
表17
Figure BDA0004026709260000132
制备工艺:在氮气保护下,将己二醇、阻燃剂与顺酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量1%的催化剂(N,N’-二甲基苄胺)和0.5%的阻聚剂(对苯二酚),升温至85℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后升温至90℃,向其中加入环氧树脂E51、BDDGE、催化剂(四乙基溴化铵)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在90℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至100℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表18所示:
表18
Figure BDA0004026709260000141
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表19:
表19
Figure BDA0004026709260000142
按上述量将改性树脂、活性稀释剂HDDA、光引发剂TPO加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表20:
表20
Figure BDA0004026709260000143
Figure BDA0004026709260000151
实施例6
(1)一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,原料组成(不含催化剂和阻聚剂)及质量百分比如表21:
表21
Figure BDA0004026709260000152
制备工艺:在氮气保护下,将己二醇、阻燃剂与顺酐按表格中的量加入装有冷凝管、温度计、机械搅拌的四口圆底烧瓶中,再加入总质量1%的催化剂(N,N’-二甲基苄胺)和0.2%的阻聚剂(对甲氧基苯酚),升温至85℃,每半小时测一次酸值,待酸值稳定后升温至90℃,向其中加入环氧树脂E51、BDDGE、催化剂(四乙基溴化铵)和阻聚剂(对甲氧基苯酚),反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度在90℃,向体系中缓慢滴加溶有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加完成后保温1小时,再升温至100℃反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,温度降至75℃出料。
(2)紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的性能如表22所示:
表22
Figure BDA0004026709260000161
(3)UV固化涂料的配制
以质量份计,UV固化涂料的配制组成情况如下表23:
表23
Figure BDA0004026709260000162
按上述量将改性树脂、活性稀释剂HDDA、光引发剂1173加入分散缸,同时加入定量的消泡剂、润湿剂等助剂,室温下,在600r/min的转速下低速分散10~15min,经300目滤布过滤得到UV固化涂料。分别在木板、马口铁和玻璃板上进行涂膜,以测试硬度、柔韧性、光泽度及耐水性等性能,后于能量为600m J/cm2的UV固化机下固化。
(4)UV固化涂料的性能见表24:
表24
Figure BDA0004026709260000163
Figure BDA0004026709260000171
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,以包含酸酐、二元醇、阻燃剂、环氧树脂、二元缩水甘油醚和丙烯酸的原料制备而成;其中,按质量份数计,
Figure FDA0004026709250000011
所述阻燃剂为N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦或2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇中的一种。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将酸酐、二元醇与阻燃剂加入反应容器中,再加入催化剂和阻聚剂,在氮气氛围下升温至80~90℃反应1~3小时至体系酸值稳定,然后加入环氧树脂、二元缩水甘油醚以及催化剂和阻聚剂,在80~100℃下反应至酸值低于5mgKOH/g,维持温度不变,滴加丙烯酸,滴加完成后升温至100~110℃进行反应,直至酸值降至10mgKOH/g,停止反应,降温出料。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,所述二元醇为己二醇、辛二醇或癸二醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,所述二元缩水甘油醚为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或1,6-己二醇二缩水甘油醚中的一种。
5.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,所述催化剂为四乙基溴化铵、三苯基膦、对甲苯磺酸或N,N’-二甲基苄胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,所述阻聚剂为对苯二酚或对甲氧基苯酚中的一种。
7.根据权利要求1所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法,其特征在于,所述酸酐为顺酐、衣康酸酐或柠康酸酐中的一种。
8.一种紫外光固化涂料,其特征在于,包括权利要求1~7任一项所述的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯的制备方法制备得到的紫外光固化阻燃环氧丙烯酸酯、活性稀释剂和光引发剂;其中,按重量份计,
Figure FDA0004026709250000021
9.根据权利要求8所述的紫外光固化涂料,其特征在于,所述活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。
10.根据权利要求8所述的紫外光固化涂料,其特征在于,所述光引发剂为1-羟基环已基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种。
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