CN1470571A - 紫外光固化涂料的制作方法 - Google Patents

Abstract

紫外光固化涂料的制作方法(II)，先制备多枝化齐聚物B，然后，按重量比例备料并按下述步骤操作：将多枝化齐聚物30～50份，线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物10～20份，丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯10～15份，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～10份，丙烯酸丁酯5～10份加入反应瓶中，温度为40～50℃，混合均匀；在30～40℃，边搅拌边加入流平剂，光引发剂和其它助剂，使其混合均匀。本发明的产品施工性能良好，固化速度快；漆膜的理化性能优异，如附着力可达1级，抗冲击强度在4.9N.m，柔韧性1mm，耐人工老化1000h，失光率低于22％，漆膜不变黄；是一种适用于室内外使用的性能优异的紫外光固化涂料产品。

Description

紫外光固化涂料的制作方法

所属技术领域：

本发明属于有机化工涂料，即紫外光固化涂料的制作方法。

背景技术：

紫外光固化涂料以高效、节能、节省资源、环保为特点，广泛地应用到电子、印刷、建筑、化工、汽车、现代通讯设备与设施、航空航天设备与设施、轻工家电、木器家俱等领域，国内外称之为二十一世纪“绿色工业”产品。

目前市场上行销的紫外光固化涂料都是由线性齐聚物所配制的。由于线性齐聚物随着分子量增大，其粘度不断增加，为了理想施工，必须加入大量活性稀释单体，这一方面对施工环境有不良影响，另一方面会引起固化速率降低、固化膜收缩，从而导致漆膜附着力等理化性能指标下降。

发明内容

本发明采用有机合成法合成出带多羧基的多枝化预聚物A，该预聚物与封端试剂甲基丙烯酸缩水甘油酯进一步反应制得可紫外光固化的多枝化齐聚物B，该齐聚物反应活性高，分子量分布窄，各支链长短一致，具有球对称结构，用此齐聚物与线性齐聚物混配，再添加其它物料，可制作出施工性能优良、漆膜理化性能优异的新型紫外光固化涂料。

紫外光固化涂料的制作方法，其特征在于，按下述重量比例准备原材料，其工艺步骤如下：

一、制备可紫外光固化的多枝化齐聚物：

根据尹显洪博士在中国第六届精细化学品学术讨论会上宣读的题为“新型多官能的2，6-二羧基吡啶衍生物的合成”所提供的方法制得带多羧基的多枝化预聚物(A)；

将(A)1100～1300份、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1400～1650份、二甲苯1560～1800份、N，N-二甲基苄胺25～35份加入到反应瓶中，抽空充氮反复3～8次，在氮气保护下逐步升温，使反应体系温度控制在130～139℃范围，反应8～10小时后，降温至室温，反应产物用甲醇洗涤3～5次，沉淀物经过真空干燥，干燥温度为30～40℃，至恒重，制得可紫外光固化的多枝化齐聚物B；

二、紫外光固化涂料按下述物料准备：

①多枝化齐聚物B，分子量 M_n＝2,700～3,500，分子量分布M_w/ M_n＝1.05～1.10，其用量30～50份；

②线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物，分子量 M_n＝2,900～3,500，分子量分布 M_w/ M_n＝1.15～1.30，其用量10～20份；

③丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯(PONPGDA)，其用量10～15份；

④乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EOTMPTA)，用量5～10份；

⑤丙烯酸丁酯(BA)，用量5～10份；

⑥光引发剂可加安息香双甲醚(BDM)，其用量2.5～4.5份，或者加2，4，6-三甲基苯甲酰氧化二苯基膦(TPO)，其用量2.5～4.5份，或者加二苯酮-三乙醇胺，摩尔比1∶1，其用量3～5份；

⑦流平剂BYK-355，其用量0.5～1.5份，或者用流平剂PLA-1，其用量0.5～1.5份；

⑧其它助剂如防划痕助剂、底材湿润剂、防桔皮剂等使用可根据用户对产品的具体要求而定；

三、制备工艺：将上述8种原材料备好后，按下述步骤操作：

①将多枝化齐聚物30～50份，线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物10～20份，丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯10～15份，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～10份，丙烯酸丁酯5～10份加入反应瓶中，温度为40～50℃，不断搅拌，混合均匀为止；

②将上述反应瓶内温度控制在30～40℃，边搅拌边加入流平剂，光引发剂和其它助剂，使其混合均匀即可。

本发明的产品施工性能良好，固化速度快(触指干1.5～3.0秒)；漆膜的理化性能优异，如附着力可达1级，抗冲击强度在4.9N.m，柔韧性1mm，耐人工老化1000h，失光率低于22％，漆膜不变黄；是一种适用于室内外使用的性能优异的紫外光固化涂料产品。

附图说明：

图1是本发明中带多羧基的多枝化预聚物(A)的分子结构图。

具体实施方式：

下面举一实施例详细说明如下：

一、制备多枝化齐聚物B

将预聚物(A)1248克、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1560克、二甲苯1750克、N，N-二甲苯苄胺31克加入到反应瓶中，抽空充氮反复5次，在氮气保护下逐步升温，使反应体系温度控制在135℃，反应8.5小时后，降温至室温，反应产物用甲醇洗涤4次，沉淀物经过真空干燥，干燥温度为30～40℃，至恒重，制得可紫外光固化的多枝化齐聚物B。

二、紫外光固化涂料配制

取多枝化齐聚物B450克、线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物180克，丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯140克、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯85克、丙烯酸丁酯75克加入到反应瓶中加热，使体系温度为45℃，并搅拌，直至完全混合均匀后，使体系温度调至35℃，边搅边加入流平剂(BYK-355)8克，光引发剂安息香双甲酰(BDM)30克，其它助剂，即防桔皮剂10克，底材湿润剂15克，使其混合均匀，即制得紫光固化涂料。

将上述涂料喷涂在马口铁板上，将其置于1KW的高压灯下照射，其触指干为2秒；固化完全后测得漆膜的附着力为1级，柔韧性1mm，抗冲击强度4.9N.m，用双摆法测定其涂膜硬度达0.71。

将上述涂料涂在具有阴极电泳底漆或环氧铁红底漆的冷轧钢板上，漆膜经固化完全后，按国家标准检测其耐水性240h，未发现起泡、脱落现象；耐酸性(3％HCL)48h，未发现起泡、脱落现象；耐碱性(5％NaOH)160h未发现起泡、脱落现象；耐汽油性240h小时未发现起泡、脱落现象；耐人工加速老化性1000h，失光率小于22％；无粉化现象；耐磨性0.030克；耐干热性1级；光泽度达105％；选择合适的光引发剂，漆膜不变黄。从固化速度及漆膜各种理化性能来看，本发明产品是一种适用室内外使用、能快速固化且性能优异的紫外光固化涂料产品。

Claims (1)

1、紫外光固化涂料的制作方法(II)，其特征在于，按下述重量比例准备原材料，其工艺步骤如下：

一、制备可紫外光固化的多枝化齐聚物：

根据尹显洪博士在中国第六届精细化学品学术讨论会上宣读的题为“新型多官能的2，6-二羧基吡啶衍生物的合成”所提供的方法制得带多羧基的多枝化预聚物(A)；

将(A)1100～1300份、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)1400～1650份、二甲苯1560～1800份、N，N-二甲基苄胺25～35份加入到反应瓶中，抽空充氮反复3～8次，在氮气保护下逐步升温，使反应体系温度控制在130～139℃范围，反应8～10小时后，降温至室温，反应产物用甲醇洗涤3～5次，沉淀物经过真空干燥，干燥温度为30～40℃，至恒重，制得可紫外光固化的多枝化齐聚物B；

二、紫外光固化涂料按下述物料准备：

①多枝化齐聚物B，分子量 M_n＝2,700～3,500，分子量分布M_w/ M_n＝1.05～1.10，其用量30～50份；

②线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物，分子量 M_n＝2,900～3,500，分子量分布 M_w/ M_n＝1.15～1.30，其用量10～20份；

③丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯(PONPGDA)，其用量10～15份；

④乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EOTMPTA)，用量5～10份；

⑤丙烯酸丁酯(BA)，用量5～10份；

⑥光引发剂可加安息香双甲醚(BDM)，其用量2.5～4.5份，或者加2，4，6-三甲基苯甲酰氧化二苯基膦(TPO)，其用量2.5～4.5份，或者加二苯酮-三乙醇胺，摩尔比1∶1，其用量3～5份；

⑦流平剂BYK-355，其用量0.5～1.5份，或者用流平剂PLA-1，其用量0.5～1.5份；

⑧其它助剂如防划痕助剂、底材湿润剂、防桔皮剂等使用可根据用户对产品的具体要求而定；

三、制备工艺：将上述8种原材料备好后，按下述步骤操作：

①将多枝化齐聚物30～50份，线性丙烯酸型丙烯酸酯齐聚物10～20份，丙氧基化新戊二醇双丙烯酸酯10～15份，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～10份，丙烯酸丁酯5～10份加入反应瓶中，温度为40～50℃，不断搅拌，混合均匀为止；

②将上述反应瓶内温度控制在30～40℃，边搅拌边加入流平剂，光引发剂和其它助剂，使其混合均匀即可。