CN118005888A - 一种超强附着力的uv树脂及其制备方法、uv涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超强附着力的UV树脂及其制备方法、UV涂料,所述UV树脂主要包含异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、端羟基聚硅氧烷、丙三醇、1,4‑丁二醇1份、丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚等组分;通过将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)分开滴加,与端羟基聚硅氧烷反应,经丙三醇、1,4‑丁二醇扩链,得到具有网状结构的聚氨酯,所述聚氨酯含双键量高、官能度高,制备的涂层表面光滑平整、光泽度高、硬度高,对塑胶基材吸附力强。
Description
技术领域
本发明涉及UV树脂技术领域,具体涉及一种超强附着力的UV树脂及其制备方法、UV涂料。
背景技术
聚氨酯是由多元醇与多异氰酸酯聚合而成的聚合物,因其具有颜色浅、硬度高、耐磨、光泽度高等优点,被广泛应用在涂料、胶黏剂、油墨等领域。但在电子元器件、医疗、汽车零部件等应用领域,对涂料的高耐性有更高要求。因为这些组件的材质为PC、PET、ABS等塑胶件,涂层结构只有单层,因此其上的涂层不仅需要高的硬度、耐污、防水等物性,还要求对各类塑胶基材有优异的附着力。
专利CN101348554B公开了一种有机硅改性水性聚氨酯树脂及其制备方法,采用聚醚改性聚硅氧烷作为多元醇与异氰酸酯反应,得到应用于用于手套、医疗用导管等表面的涂饰有机硅改性的水性聚氨酯树脂。通过此方法得到的水性聚氨酯,有机硅是以主链的形式进入大分子结构中,提高了分子柔性,理论上对耐污有提高,但会降低硬度等方面的性能。
专利CN114853975B公开了一种UV固化水性含硅聚氨酯及其制备方法,超支化不饱和有机硅亲水预聚与二异氰酸酯反应,得到的水性聚氨酯胶膜强度高、硬度高,但柔韧性较低,且含有大量羧基,成膜后防水性会不好。
专利申请CN116375971A公开了一种耐腐蚀改性水性聚氨酯及其制备方法和应用,采用二氧化碳共聚物多元醇、蓖麻油多元醇、脂肪族二异氰酸酯反应,以含异氰酸酯基有机硅油扩链,获得改性水性聚氨酯具有优异的耐腐蚀性和附着力;该方法合成的聚氨酯硬度不高、力学性能一般。
因此,有必要开发综合性能更优的可应用于塑胶基材表面的聚氨酯及涂料,该树脂及其涂料需同时兼具有高硬度、耐污、防水和附着力强等性能。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种超强附着力的UV树脂及其制备方法、UV涂料,该UV树脂具有较好的力学性能,所述UV涂料成膜后硬度高、光泽度好,在塑胶基材上附着力好,具良好的抗污和防水性能。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种超强附着力的UV树脂,由以下重量份数的组分经反应制得,所述组分包括:
作为优选的技术方案,所述扩链剂为丙三醇和1,4-丁二醇,所述丙三醇和1,4-丁二醇的摩尔比为1:(1.5-3)。
作为优选的技术方案,所述催化剂为有机锡催化剂,所述有机锡催化剂为四丁基锡、三苯基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
作为优选的技术方案,所述端羟基聚硅氧烷为端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟丙基聚硅氧烷中的任意一种。
作为优选的技术方案,所述端羟基聚硅氧烷的分子量为500-2000。
优选的,所述溶剂为有机溶剂,包含丙酮、丁酮、环戊酮、环己酮、四氢呋喃、四氢吡喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单乙醚和丙二醇单甲醚乙酸酯中的至少一种。
第二方面,本发明提供一种超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、催化剂和溶剂投入反应容器中,开启搅拌,依次滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在30-40min内滴加完毕,然后在40-50℃的条件下搅拌反应0.5-2小时,再加入扩链剂,升温至85-100℃,搅拌反应1-3h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在70-90℃的条件下搅拌反应1-3小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1-3小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
作为优选的技术方案,所述步骤S1中异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的摩尔比为(2-4):(1-2)。
作为优选的技术方案,所述步骤S2中丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚的质量比为(1-3):(1-2):(1-2)。
第三方面,本发明提供一种UV涂料,所述UV涂料包含本发明第一方面提供的超强附着力的UV树脂或本发明第二方面的制备方法制得的超强附着力的UV树脂,及多官能团丙烯酸单体和光引发剂。
作为优选的技术方案,所述多官能团丙烯酸单体包含季戊四醇四丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明提供的超强附着力的UV树脂,采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和端羟基聚硅氧烷反应,经丙三醇和1,4-丁二醇扩链,再以丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚对-NCO进行封端,得到具有较高分支化的UV树脂,力学性能优异。本发明提供的异佛尔酮二异氰酸酯的六元碳环赋予长链刚性、六亚甲基二异氰酸酯则赋予柔性,二者交替平衡刚性和柔性,使树脂具有较好的力学性能;经适合比例的丙三醇和1,4-丁二醇扩链,形成一定的网络结构;再经多官能度的丙烯基单体封端。本发明提供的UV涂料,以所述超强附着力的UV树脂为低聚物,搭配高官能度的丙烯酸单体,在光引发剂作用下经紫外光照射,可以迅速交联形成高密度网络的涂层,该涂层表面硬度高、光泽度好,涂层中分布有大量的-Si-O-链,使涂膜具有耐污能力,防水性好。试验证实,该涂料在塑胶基材上成膜,具有优异的附着力。因此,通过本发明提供的制备方法制备得到的UV树脂及其涂料,综合性能优异,不仅可以较好的应用于塑胶基材,在其他领域也有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体的实施例,对本说明技术方案的具体实施方式进行进一步描述,这些实施例是为了对本技术方案的详细描述,而不是为了限制本技术方案。基于本说明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本说明保护的范围。
本申请采用的试剂、设备为本技术领域常规试剂和设备。除非特别说明,本申请所用试剂和材料均为市购。实施例和对比例部分原料信息:所述端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量为1000。其中,如没有特殊说明,实施例和对比例所用的同一种组分皆为同一种类型。
实施例1
1)本实施例提供一种超强附着力的UV树脂,由以下重量份数的组分经反应制得,所述组分包括:
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)12份、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)8份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、丙三醇2份、1,4-丁二醇1份、丙烯酸羟乙酯3份、三羟甲基丙烷二烯丙基醚2份、季戊四醇三烯丙基醚3份、2,6-二叔丁基对甲酚0.07份、二月桂酸二丁基锡0.15份、丙酮50份。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,依次滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入丙三醇、1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
2)本实施例还制备一种UV涂料:将本实施例制备的UV树脂,加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
实施例2
1)本实施例提供一种超强附着力的UV树脂,由以下重量份数的组分经反应制得,所述组分包括:
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)15份、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)10份、端羟基聚二甲基硅氧烷12份、丙三醇2份、1,4-丁二醇2份、丙烯酸羟乙酯4份、三羟甲基丙烷二烯丙基醚3份、季戊四醇三烯丙基醚4份、2,6-二叔丁基对甲酚0.08份、二月桂酸二丁基锡0.22份、丙酮55份。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,依次滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在40min内滴加完毕,然后在45℃的条件下搅拌反应1小时,再加入丙三醇、1,4-丁二醇,升温至90℃,搅拌反应1.5h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在85℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1.5小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
2)本实施例还制备一种UV涂料:将本实施例制备的UV树脂,加入4%的光引发剂1173、5%的己二醇二丙烯酸酯和2%的季戊四醇四丙烯酸酯,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
实施例3
1)本实施例提供一种超强附着力的UV树脂,由以下重量份数的组分经反应制得,所述组分包括:
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)8份、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)5份、端羟基聚二甲基硅氧烷10份、丙三醇1份、1,4-丁二醇1份、丙烯酸羟乙酯2份、三羟甲基丙烷二烯丙基醚2份、季戊四醇三烯丙基醚2份、2,6-二叔丁基对甲酚0.04份、二月桂酸二丁基锡0.10份、丙酮30份。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,依次滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在40min内滴加完毕,然后在45℃的条件下搅拌反应0.5小时,再加入丙三醇、1,4-丁二醇,升温至90℃,搅拌反应1.5h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在85℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1.5小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
2)本实施例还制备一种UV涂料:将本实施例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173、2%的己二醇二丙烯酸酯、2%的季戊四醇四丙烯酸酯和2%的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例1
与实施例1相比,区别在于:不包含组分六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例2
与实施例1相比,区别在于:不包含组分六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇、三羟甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、催化剂和溶剂投入反应容器中,开启搅拌,滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯,继续搅拌反应1小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例3
与实施例1相比,区别在于:不包含组分六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇、三羟甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、催化剂和溶剂投入反应容器中,在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入丙烯酸羟乙酯和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应2小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例4
与实施例1相比,区别在于:不包含组分六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇、季戊四醇三烯丙基醚,且三羟甲基丙烷二烯丙基醚为0.5份。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚,继续搅拌反应1小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例5
与实施例1相比,区别在于:不包含组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、季戊四醇三烯丙基醚,端羟基聚二甲基硅氧烷替换为丁二醇。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将丁二醇、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,滴加六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应1小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚,继续搅拌反应1小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
对比例6
与实施例1相比,区别在于:不包含组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚,端羟基聚二甲基硅氧烷替换为丁二醇。
上述超强附着力的UV树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1,将丁二醇、二月桂酸二丁基锡和丙酮投入反应容器中,开启搅拌,滴加六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在30min内滴加完毕,然后在50℃的条件下搅拌反应1小时,再加入1,4-丁二醇,升温至95℃,搅拌反应2h;
S2,向S1中投入丙烯酸羟乙酯和2,6-二叔丁基对甲酚,在80℃的条件下搅拌反应2小时后;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
UV涂料:将本对比例制备的UV树脂加入4%的光引发剂1173,均匀的涂在洁净的PET膜上,90℃烘箱中烘2-3min,经UV固化机紫外光照射60s固化成膜。
性能测试
对实施例1-3和对比例1-6制备的UV树脂和涂层进行以下性能指标测试。
一、检测指标
1、光泽度测试:依据GB/T1743-1979漆膜光泽度测试法进行测试。
2、附着力等级测试:依据GB/T9286-1998,采用划格法进行附着力测试,小方格无脱落为0级,脱落少于5%、少于15%、少于35%、少于65%、大于65%分别为1~5级。附着力等级数值越低,说明性能越好。
3、铅笔硬度测试:依据GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》,测试涂层的硬度。铅笔硬度等级从6B(最软)~6H(最硬),从左到右,硬度等级逐渐升高。
4、力学性能测试:UV树脂的力学性能采用万能试验机测定。对样条的拉伸强度和断裂伸长率进行表征。测试按照《塑料拉伸性能标39准测试方法》(ASTM-D638)进行,以5mm/min的拉伸速度进行拉伸直至样条断裂。最终数据取5次测量结果的平均值。
二、测试结果
1)表面物理性能测试结果
表1涂层的表面物理性能
组别 | 漆膜外观 | 光泽度 | 附着力 | 铅笔硬度 |
实施例1 | 平整光滑 | 96.5 | 0级 | 5H |
实施例2 | 平整光滑 | 97.2 | 0级 | 6H |
实施例3 | 平整光滑 | 97.6 | 0级 | 6H |
对比例1 | 平整光滑 | 95.2 | 1 | 5H |
对比例2 | 平整光滑 | 95.4 | 2 | 3H |
对比例3 | 平整光滑 | 96.0 | 2 | 3H |
对比例4 | 平整光滑 | 94.8 | 1 | 4H |
对比例5 | 平整光滑 | 96.3 | 3 | 3H |
对比例6 | 平整光滑 | 93.7 | 3 | 2H |
由表1的涂层测试结果可知,本发明实施例1-3提供的包含UV树脂的涂料在PET成膜性好,漆膜表面平整光滑、光泽度好,漆膜经测试无脱落、附着力强,硬度达到5-6H,硬度高,均显著优于对比例。实施例2和实施例3的涂膜中具有更高的官能度,交联密度更大,因此硬度比实施例1高。
对比例1-6是实施例1的对照例:与实施例1相比,对比例1不包含组分亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇,UV树脂基本为线性结构,UV树脂的链柔韧性会较实施例1变差,因此,对比例1的涂膜硬度和附着力略有下降。与实施例1相比,对比例2和对比例3不包含组分亚甲基二异氰酸酯(HDI)、丙三醇及多官能团封端剂,所以涂膜的交联密度比实施例1低,因此附着力和硬度均更低。对比例4较对比例2、3,含有一定量的三羟甲基丙烷二烯丙基醚,双键含量增多,固化涂层的交联密度更高一些,因此,附着力和硬度高一些。与实施例1相比,对比例5不包含组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、季戊四醇三烯丙基醚,端羟基聚二甲基硅氧烷替换为丁二醇,UV树脂的力学性能变差,官能度降低,交联度也降低。与实施例1相比,对比例6不包含组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚,端羟基聚二甲基硅氧烷替换为丁二醇,基本为线性长链,且不含有-Si-O-链,因此硬度、附着力都降低,且不具有耐污能力。
2)力学性能
表2UV树脂的力学性能
组别 | 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(%) |
实施例1 | 41.6 | 345.7 |
对比例1 | 23.4 | 521.6 |
对比例2 | 17.8 | 648.5 |
对比例6 | 11.13 | 857.4 |
表2是实施例1、对比例1、对比例2和对比例6制备的UV树脂力学性能测试结果,由表2可知,实施例1具有更高的拉伸强度,且断裂伸长率也较高。对比例1和对比2的组分中扩链剂为二元醇,得到的树脂基本为线性高分子长链,因此拉伸强度大幅降低,但是会有更好的柔性,因而具有更高的断裂伸长率。对比例6不包含佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),而是六亚甲基二异氰酸酯(HDI),分子链的柔性进一步增强,因此拉伸强度更低。因此,本发明提供的超强附着力的UV树脂具有更好的力学性能。
综上,本发明制备的超强附着力的UV树脂的力学性能优异,柔韧性好。本发明制备的UV涂料,光固化速度快,交联密度高,耐抗性好,漆膜外观平整光滑、光泽度高、硬度高,在塑胶基材上附着力好,且具有抗污和防水能力。
尽管已经示出和描述了本说明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本说明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本说明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种超强附着力的UV树脂,其特征在于,由以下重量份数的组分经反应制得,所述组分包括:
2.根据权利要求1所述的超强附着力的UV树脂,其特征在于,所述扩链剂为丙三醇和1,4-丁二醇,所述丙三醇和1,4-丁二醇的摩尔比为1:(1.5-3)。
3.根据权利要求1所述的超强附着力的UV树脂,其特征在于,所述催化剂为有机锡催化剂,所述有机锡催化剂为四丁基锡、三苯基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的超强附着力的UV树脂,其特征在于,所述端羟基聚硅氧烷的分子量为500-2000。
5.根据权利要求1所述的超强附着力的UV树脂,其特征在于,所述端羟基聚硅氧烷为端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟丙基聚硅氧烷中的任意一种。
6.权利要求1-5任一项所述的超强附着力的UV树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将端羟基聚硅氧烷、催化剂和溶剂投入反应容器中,开启搅拌,依次滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),控制在30-40min内滴加完毕,然后在40-50℃的条件下搅拌反应0.5-2小时,再加入扩链剂,升温至85-100℃,搅拌反应1-3h;
S2,向S1中投入1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚和2,6-二叔丁基对甲酚,在70-90℃的条件下搅拌反应1-3小时后,再投入另1/2的丙烯酸羟乙酯、1/2的三羟甲基丙烷二烯丙基醚、1/2的季戊四醇三烯丙基醚,继续搅拌反应1-3小时;
S3,终止反应,蒸发浓缩除去溶剂,随后降温至40℃以下出料,即得所述UV树脂。
7.根据权利要求6所述的超强附着力的UV树脂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的摩尔比为(2-4):(1-2)。
8.根据权利要求6所述的超强附着力的UV树脂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚的质量比为(1-3):(1-2):(1-2)。
9.一种UV涂料,其特征在于,所述UV涂料包含权利要求1-5任一项所述的超强附着力的UV树脂或通过权利要求6-8任一制备方法制得的超强附着力的UV树脂,及多官能团丙烯酸单体和光引发剂。
10.根据权利要求9所述的UV涂料,其特征在于,所述多官能团丙烯酸单体包含季戊四醇四丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
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