CN1640957A - 水性反应型受阻胺用途、配方及涂层的原位光稳定化方法 - Google Patents
水性反应型受阻胺用途、配方及涂层的原位光稳定化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1640957A CN1640957A CN 200410077398 CN200410077398A CN1640957A CN 1640957 A CN1640957 A CN 1640957A CN 200410077398 CN200410077398 CN 200410077398 CN 200410077398 A CN200410077398 A CN 200410077398A CN 1640957 A CN1640957 A CN 1640957A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- hals
- light
- situ
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 23
- 230000000176 photostabilization Effects 0.000 title claims description 11
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title abstract description 15
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 title description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 title 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 21
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 8
- REKHXRWEQQXQLZ-UHFFFAOYSA-N n-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)prop-2-enamide Chemical compound CC1(C)CC(NC(=O)C=C)CC(C)(C)N1 REKHXRWEQQXQLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 7
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NVLUOSODTFRYLJ-UHFFFAOYSA-N 1-(4-ethoxyphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one Chemical group CCOC1=CC=C(C(=O)C(C)(C)O)C=C1 NVLUOSODTFRYLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HRPUANCEDYZMFT-UHFFFAOYSA-N 2-(1-hydroxycyclohexyl)-1-phenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)CC1(O)CCCCC1 HRPUANCEDYZMFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GJKGAPPUXSSCFI-UHFFFAOYSA-N 2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=C(OCCO)C=C1 GJKGAPPUXSSCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Natural products CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 2
- RIWRBSMFKVOJMN-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(C)(O)CC1=CC=CC=C1 RIWRBSMFKVOJMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004224 protection Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 2
- KDRNOBUWMVLVFH-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)prop-2-enamide Chemical compound CC(=C)C(=O)NC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1 KDRNOBUWMVLVFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 101000740112 Homo sapiens Membrane-associated transporter protein Proteins 0.000 abstract 1
- 102100037258 Membrane-associated transporter protein Human genes 0.000 abstract 1
- LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N parathion Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003711 photoprotective effect Effects 0.000 description 5
- 230000003351 photoxidation Effects 0.000 description 5
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010888 cage effect Methods 0.000 description 2
- 230000003047 cage effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010051246 Photodermatosis Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008845 photoaging Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明涉及水性反应型受阻胺(r－HALS)的应用、水性光固化涂料配方及涂层的原位光稳定化方法。本发明是r－HALS(AATP、MATP)作为紫外光固化水性聚合物涂料体系的光稳定剂的应用，其中聚合物涂料的配方由r－HALS、水性低聚物、稀释剂、光引发剂、和其它助剂组成，紫外光固化聚合物水性涂料体系的原位光稳定化方法括a.预聚物均化、b.涂布、c.真空烘干、d.紫外光固化等步骤。本发明的涂料经试验表明其紫外光固化聚合物涂层具有优异的光防护性能。
Description
所属技术领域
本发明涉及水性反应型受阻胺(reactive-HALS，r-HALS)的用途、水性光固化涂料配方及涂层的原位光稳定化方法。
背景技术
聚合物涂层的紫外光固化技术一经问世就受到人们的极大重视，这一固化工艺的成功主要依赖于其自身的先进性。在室温条件下，在无溶剂或高固体组份配方中，在辐照波长范围内，可发生从准液相到固相的可选择性化学转变。聚合物涂层紫外光固化技术的应用领域正在不断扩大，用于改进各种材料的表面性质，如塑料、金属、木材、陶瓷、玻璃、纤维和纺织品等，特殊应用于制造药物释放薄膜和生物应用及工艺品的保护。并迅速扩展到涂料、油墨、胶粘剂、封装材料、医疗、生化以及农业等领域，如用作印刷油墨等用途的光聚合体系在室温下可在10-1秒数量级的短时间内实现快速固化，紫外光固化(UV-curing)聚合物涂层用于保护各种材料以防止其光老化并改善这些材料的表面性质。由于聚合物链具有较低的迁移性，其交联的网络结构减少了由引发剂碎片产生的笼效应(Cage effect)和链增长，从而使得交联聚合体系具有阻抗光氧化的性能。由于环境保护的需要，紫外光固化的水性涂料体系越来越受到人们的重视，其在行业产品的比例逐年提高，是未来涂料工业的优势产品。因而，紫外光固化的水性涂料体系的光稳定化技术的研发(R&D)已迫在眉睫。
受阻胺光稳定剂(Hindered Amine Light Stabilizers，HALS)是在二十世纪七十年代中期出现的一类性能优异的新型光稳定剂，由日本三共公司开发。由于受阻胺具有不着色、不污染树脂、用量少等诸多优点，尤其是在聚烯烃类通用树脂光稳定化应用技术的成功，极大地促进了HALS的迅速发展。由于HALS受阻胺结构中的＞N-H或＞N-CH3在材料光氧化过程中可直接转变为稳定的氮氧自由基(＞N-O·)，成为活性自由基的有效猝灭剂，从而使其光稳定化效率极高，一般达到传统光稳定剂的3～4倍。而高分子量的(或反应型)受阻胺具有耐抽提，热稳定性好，挥发性低和与树脂相容性好等诸多优点得到了广泛的应用。反应型受阻胺(reactive-HALS，r-HALS)是二十世纪九十年代提出的，其早期的工作主要集中在r-HALS的合成与表征上，并将其聚合以实现HALS的高分子量化，如光稳定剂PDS。近年来r-HALS的应用成为新的热点，尤其是将其赋予反应功能并应用于与乙烯、丙烯的共聚合研究。发明人通过大量的实验，发现r-HALS可作为光活性单体直接参与紫外光过程，起到“原位”(in situ)光稳定化作用。所谓“原位”(in situ)，一方面是指r-HALS直接键接在聚合物涂层的固化网络中，另一方面是指r-HALS在参与光固化反应的过程中同时生产氮氧自由基，起光稳定化作用。本发明推荐的水性光固化体系的光稳定化新方法，与传统的受阻胺光稳定化技术相比具有明显的创新性。
HALS应用于聚合物涂层传统的光稳定化方法是将HALS(小分子或高分子量)作为添加剂添加在光固化配方中。传统方法的缺点在于：1)HALS与基体树脂的相容性差；2)HALS的表面迁移、挥发等损失严重；3)HALS的热稳定性差，在加工过程中容易分解而失去稳定剂的功能。4)传统的HALS多是油容性的，难以应用于水性光固化体系中。尤其在光固化聚合物涂层的应用中这些缺点更显严重。使用r-HALS可以同时避免上述传统方法的种种缺点，尤其在水性光固化体系的光稳定化应用中更能显示其优越性。
发明内容
本发明的目的是提供反应型受阻胺光稳定剂(r-HALS)在紫外光固化体系中的新用途，本发明还提供r-HALS作为光稳定剂的聚合物涂料配方及该聚合物涂层的原位光稳定化方法。
本发明的所使用的r-HALS可由下面的结构通式来表达：
式中R表示-H或-CH3，该化合物可作为紫外光固化水性聚合物涂料体系的光稳定剂。
本发明紫外光固化聚合物涂料体系的配方包括以下组份：
组分 用量(质量百分比)
r-HALS 0.5～2.0
水性低聚物(Oligomer) 70.0～8.0
稀释剂(dileunt) 10.0～28.0
光引发剂 1.0～3.0
其他助剂 0.1～1.0
其中r-HALS可以是4-丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(AATP)或4-甲基丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(MATP)中的一种；水性低聚物为聚氨酯丙烯酸酯水性树脂或环氧树脂丙烯酸酯水性树脂中的一种；稀释剂为水、低级醇(如乙醇)或二者的配比混合物；光引发剂可以是水溶性的，如2，2-二甲基-2-羟基-对乙氧基苯乙酮(Darocur2959)，也可以是油溶性的，如2，2-二甲基-2-羟基苯乙酮(Darocurl173)、2-羟基-2-环己烷基苯乙酮(Irgacure184)、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure651)中的一种；其他助剂可以是流平剂、消泡剂等，添加种类和添加量视具体体系的配方而定。
本发明紫外光固化聚合物水性涂料的原位光稳定化方法包括以下步骤：
a.将各组分准确称重混合均匀形成预聚物，放置在暗处过夜均化；
b.将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在所需要的基材上，涂层厚度5～30μm；
c.将已涂敷了涂层的基材放置在真空烘箱(或工业干燥箱)在70～90℃，10～20mmHg的真空度下干燥30～60分钟；
d.将已涂敷了涂层的基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为主发射波长为365nm，有效弧长度为15～20cm的紫外线灯，辐照中心位置的光强为20～25mW/cm2，固化时间6～15秒钟。
本发明是以光聚合(均聚合、共聚合和光固化)动力学研究为基础，以聚合物涂层(聚氨酯丙烯酸酯和环氧树脂丙烯酸酯水性树脂)为对象，以紫外光固化技术为手段实现了聚合物水性涂料体系的原位(in situ)光稳定化的新方法。发明人经过大量的实验已经证明，r-HALS不仅直接参与光固化反应(结构中的不饱和双键)，而且r-HALS结构中的＞N-H或＞N-CH3可同时氧化原位(in situ)转变为稳定的氮氧自由基(＞N-O·)，成为活性自由基的有效猝灭剂，起到光稳定化作用。由于r-HALS键接在聚合物涂层的固化网络结构之中，从而避免了r-HALS在聚合物涂层表面的挥发和迁移损失，保证了光稳定化效用的持久性。
本发明的反应型受阻胺是水溶性光稳定剂，其配方中各种组份可自由组合，即实际应用可得到若干种涂料的配方，其效果都一样。光固化条件中紫外光的强度和固化时间可根据具体的聚合物光固化体系而定。
紫外光固化聚合物水性涂料的原位光稳定化方法的步骤中：
a.将各组分准确称重按上述聚合物水性涂料体系的配方配置紫外光固化的反应预聚物，其中光引发剂的应用予以注意，即油容性引发剂要事先溶入水性低聚物中，而水溶性引发剂可直接加入配方中，加入光引发剂后，预聚物须混合均匀，放置在暗处过夜均化；
b.将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在所需要的基材上，如板材、片材上，金属、非金属材质均可，如不锈钢或玻璃，涂层厚度5～30μm；
c.将已涂敷了涂层的基材放置在真空烘箱或工业干燥箱，在70～90℃，10～20mmHg的真空度下干燥30～60分钟；
d.将已涂敷了涂层的基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为一支2400W或两支1200W的高压汞灯，主发射波长为365nm，有效弧长度为20cm，辐照中心位置的光强为20mW/cm2左右，履带速度为92cm/min，固化时间6～15秒钟。
具体实施方式
实施例1：
按以下配方配制原位光稳定化的紫外光固化聚合物水性涂料体系：
组分 用量(质量百分比)
4-丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(AATP) 2.0
聚氨酯丙烯酸酯水性树脂 86.0
混合稀释剂(乙醇∶水＝1∶4) 10.0
光引发剂2959 1.5
流平剂 0.5
将各组分准确称重按上述聚合物水性涂料体系的配方配置紫外光固化的反应预聚物。预聚物须混合均匀，放置在暗处过夜均化；将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在PVC片材上，涂层厚度20μm，用A-528型测厚仪(桂林量具厂出品，灵敏度为10-2mm)测量样品涂层厚度；将已涂敷了涂层的PVC片材放置在真空烘箱，在80℃，10mmHg的真空度下干燥40分钟；将已干燥好了的PVC基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为一支2400W的高压汞灯，主发射波长为365nm，有效弧长度为20cm，辐照中心位置的光强为20mW/cm2左右，履带速度为92cm/min，固化时间约8秒钟。按上述方法制备的聚合物涂层，按行业相关标准进行4000小时的人工加速光氧化试验，结果已经表明：该紫外光固化聚合物涂层具有优异的光防护性能。
实施例2：
按以下配方配制原位光稳定化的紫外光固化聚合物水性涂料体系：
组分 用量(质量百分比)
4-甲基丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(MATP) 1.0
环氧树酯丙烯酸酯水性树脂 70.5
混合稀释剂(乙醇∶水＝1∶4) 25.0
光引发2959 2.5
流平剂 1.0
将各组分准确称重按上述聚合物水性涂料体系的配方配置紫外光固化的反应预聚物。预聚物须混合均匀，放置在暗处过夜均化；将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在PVC片材上，涂层厚度20μm，用A-528型测厚仪(桂林量具厂出品，灵敏度为10-2mm)测量样品涂层厚度；将已涂敷了涂层的PVC片材放置在真空烘箱在80℃，10mmHg的真空度下干燥40分钟；将已干燥好了的PVC基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为一支2400W的高压汞灯，主发射波长为365nm，有效弧长度为20cm，辐照中心位置的光强为20mW/cm2左右，履带速度为92cm/min，固化时间15秒钟。按上述方法制备的聚合物涂层，按行业相关标准进行4000小时的人工加速光氧化试验，结果已经表明：该紫外光固化聚合物涂层具有优异的光防护性能。
实施例3：
按以下配方配制原位光稳定化的紫外光固化聚合物水性涂料体系：
组分 用量(质量百分比)
4-丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(AATP) 2.0
环氧树脂丙烯酸酯水性树脂 86.0
混合稀释剂(乙醇∶水＝1∶4) 10.0
光引发剂651 1.5
流平剂 0.5
将各组分准确称重按上述聚合物水性涂料体系的配方配置紫外光固化的反应预聚物。由于光引发剂651是油容性的，故需将其先溶入环氧树脂中，再配置水性预聚混合物。预聚物须混合均匀，放置在暗处过夜均化；将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在环氧树脂基材上，涂层厚度20μm，用A-528型测厚仪(桂林量具厂出品，灵敏度为10-2mm)测量样品涂层厚度；将已涂敷了涂层的环氧树脂基材放置在真空烘箱，在80℃，10mmHg的真空度下干燥55分钟；将已干燥好了的环氧树脂基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为一支2400W的高压汞灯，主发射波长为365nm，有效弧长度为20cm，辐照中心位置的光强为20mW/cm2左右，履带速度为92cm/min，固化时间6秒钟。按上述方法制备的聚合物涂层，按行业相关标准进行4000小时的人工加速光氧化试验，结果已经表明：该紫外光固化聚合物涂层具有优异的光防护性能。
实施例4：
按以下配方配制原位光稳定化的紫外光固化聚合物水性涂料体系：
组分 用量(质量百分比)
4-甲基丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(MATP) 1.0
聚氨酯丙烯酸酯水性树脂 75.6
混合稀释剂(乙醇∶水＝1∶2) 20.0
光引发 2.5
流平剂 1.0
将各组分准确称重按上述聚合物水性涂料体系的配方配置紫外光固化的反应预聚物。由于光引发剂1173是油容性的，故需将其先溶入聚氨酯树脂中，再配置水性预聚混合物。预聚物须混合均匀，放置在暗处过夜均化；将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在不锈钢上，涂层厚度20μm，用A-528型测厚仪(桂林量具厂出品，灵敏度为10-2mm)测量样品涂层厚度；将已涂敷了涂层的不锈钢基材放置在真空烘箱，在80℃，10mmHg的真空度下干燥30分钟；将已干燥好了的不锈钢基材放置在紫外光固化机上进行光固化，光源为一支2400W的高压汞灯，主发射波长为365nm，有效弧长度为20cm，辐照中心位置的光强为20mW/cm2左右，履带速度为92cm/min，固化时间10秒钟。按上述方法制备的聚合物涂层，按行业相关标准进行4000小时的人工加速光氧化试验，结果已经表明：该紫外光固化聚合物涂层具有优异的光防护性能。
以上是本发明配方中各种组合的几个实施例，其他的组合都能取得同样的效果，本发明的配方及固化方法不局限于此。
本发明采用新型系列水溶性反应型受阻胺光稳定剂(r-HALS)作为光稳定剂，利用光差动热分析方法(DPC)研究其光聚合(均聚合、共聚合和光固化)动力学规律，确保其具有反应功能和猝灭功能。使聚合物水性涂料体系在紫外光固化成型过程中，同时实现由受阻胺(＞N-H，＞N-CH3)向稳定氮氧自由基(＞N-O)的原位(in situ)化学转变。通过对聚合物涂层的室内人工加速紫外光老化实验，对其光氧化过程中的表征参数如黄度指数(Yellowness Index，YI)、羰基指数(Carboxyl Value，CV)、光泽度、雾度等进行实时(real time)监测，证实了水溶性的r-HALS对紫外光固化聚合物水性涂料体系具有优异的持久性光防护作用。
Claims (3)
1.下述的结构式的化合物：
式中R表示-H或-CH3，作为紫外光固化水性聚合物涂料体系的光稳定剂的应用。
2.一种紫外光固化聚合物涂料体系的配方，包括以下组份：
组分 用量(质量百分比)
r-HALS 0.5～2.0
水性低聚物(Oligomer) 70.0～88.0
稀释剂(dileunt) 10.0～28.0
光引发剂 1.0～3.0
其他助剂 0.1～1.0
其中r-HALS可以是4-丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(AATP)或4-甲基丙烯酰胺基-2，2，6，6-四甲基哌啶(MATP)中的一种；水性低聚物为聚氨酯丙烯酸酯水性树脂或环氧树脂丙烯酸酯水性树脂中的一种；稀释剂为水、低级醇(如乙醇)或二者的配比混合物；光引发剂可以是2，2-二甲基-2-羟基-对乙氧基苯乙酮(Darocur2959)、2，2-二甲基-2-羟基苯乙酮(Darocur1173)、2-羟基-2-环己烷基苯乙酮(Irgacure184)、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure651)中的一种；其他助剂是流平剂或消泡剂。
3.一种紫外光固化聚合物水性涂料体系的原位光稳定化方法，包括以下步骤：
a.将各组分准确称重混合均匀形成预聚物，放置在暗处过夜均化；
b.将已陈化好的预聚物用涂敷器均匀涂布在所需要的基材上，涂层厚度5～30μm；
c.将已涂敷了涂层的基材放置在真空烘箱或工业干燥箱，在70～90℃，10～20mm Hg的真空度下干燥30～60分钟；
d.将经C处理的基材进行光固化，光源为主发射波长为365nm，有效弧长度为15～20cm的紫外线灯，辐照中心位置的光强为20～25mW/cm2，固化时间6～15秒钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100773985A CN100432160C (zh) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | 水性反应型受阻胺涂料配方及涂层的光稳定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100773985A CN100432160C (zh) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | 水性反应型受阻胺涂料配方及涂层的光稳定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1640957A true CN1640957A (zh) | 2005-07-20 |
| CN100432160C CN100432160C (zh) | 2008-11-12 |
Family
ID=34869068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100773985A Expired - Fee Related CN100432160C (zh) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | 水性反应型受阻胺涂料配方及涂层的光稳定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100432160C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105255086A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-20 | 西安科技大学 | 一种导热共混聚合物材料及其制备工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101033A (en) * | 1987-08-12 | 1992-03-31 | Atochem North America, Inc. | Process for preparing reactive hindered amine light stabilizers |
| CN1036998C (zh) * | 1992-12-24 | 1998-01-14 | 中国科学院化学研究所 | 一种用作光稳定剂的含受阻胺侧基的共聚物的制法 |
| NL1009288C2 (nl) * | 1998-05-29 | 1999-11-30 | Dsm Nv | UV stabiele polyetherester copolymeer samenstelling en folie daarvan. |
-
2004
- 2004-12-16 CN CNB2004100773985A patent/CN100432160C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105255086A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-20 | 西安科技大学 | 一种导热共混聚合物材料及其制备工艺 |
| CN105255086B (zh) * | 2015-11-10 | 2017-03-29 | 西安科技大学 | 一种导热共混聚合物材料及其制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100432160C (zh) | 2008-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khudyakov et al. | Kinetics of Photopolymerization of Acrylates with Functionality of 1− 6 | |
| JP5873376B2 (ja) | 重合性組成物 | |
| CN102149667B (zh) | 基于氟的化合物和包含该化合物的涂料组合物 | |
| US20080114089A1 (en) | Uv curable composition for forming dielectric coatings and related method | |
| WO2007037559A1 (en) | Waterborne curable resin composition | |
| EP2147937A1 (en) | Photo- and/or thermo-curable copolymer, curable resin compositions, and cured articles | |
| TWI778029B (zh) | 硬化型組成物 | |
| CN1761713A (zh) | 紫外硬化的热熔性粘合剂 | |
| DE112018007592T5 (de) | Makromolekularer polyacrylat-photoinitiator, syntheseverfahren dafür und verwendung davon | |
| CN110698974A (zh) | 一种低气味uv固化三防漆组合物 | |
| CN112192957A (zh) | 一种涂层辐射固化方法及该方法所生产的产品 | |
| JP2003212975A (ja) | 硬化性組成物。 | |
| KR20140074505A (ko) | 고신율 자외선 경화형 코팅제 조성물 | |
| CN1640956A (zh) | 反应型受阻胺用途、涂料配方及涂层的原位光稳定化方法 | |
| CN1640957A (zh) | 水性反应型受阻胺用途、配方及涂层的原位光稳定化方法 | |
| US20050101685A1 (en) | UV curable composition for forming dielectric coatings and related method | |
| KR101403067B1 (ko) | 자외선 경화성 코팅조성물 및 이를 이용한 고 경도 코팅막 | |
| CN106281052B (zh) | 一种光固化胶黏剂组合物 | |
| KR20150135243A (ko) | 활성 에너지선 경화형 도료 조성물 | |
| Liao et al. | A realizable green strategy to negative polyurethane photoresists through the application of a silicone resin photoinitiator | |
| JP7070002B2 (ja) | 多分岐ウレタン化合物含有重合性組成物 | |
| KR20190087063A (ko) | 광경화성 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 막 | |
| Decker et al. | Synthesis of acrylic polymer networks by electroinitiated polymerization | |
| KR101338406B1 (ko) | 전극 보호용 광경화 코팅제 | |
| KR20220162758A (ko) | 경화성 액체 조성물로부터 제조된 탄성 물질 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Bauhinia Paint s (Shantou) Co.,Ltd. Assignor: SHANTOU University Contract fulfillment period: 2008.12.18 to 2013.12.18 Contract record no.: 2009440000520 Denomination of invention: Water-based reaction type hindered amine use, formula and method for in-situ photostabilization of coating layer Granted publication date: 20081112 License type: Exclusive license Record date: 20090624 |
|
| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.12.18 TO 2013.12.18; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: ZIJINHUA PAINT MAKING( SHANTOU ) CO., LTD. Effective date: 20090624 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Bauhinia Paint s (Shantou) Co.,Ltd. Assignor: SHANTOU University Contract record no.: 2009440000520 Date of cancellation: 20120227 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20050720 Assignee: NANXIONG RISING CHEMICAL INDUSTRIAL Co.,Ltd. Assignor: SHANTOU University Contract record no.: 2015440000036 Denomination of invention: Water-based reaction type hindered amine use, formula and method for in-situ photostabilization of coating layer Granted publication date: 20081112 License type: Exclusive License Record date: 20150213 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: NANXIONG RISING CHEMICAL INDUSTRIAL Co.,Ltd. Assignor: SHANTOU University Contract record no.: 2015440000036 Date of cancellation: 20170727 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170918 Address after: 511458 Mark Industrial Zone, Tung Chung Town, Guangzhou, Guangdong, Nansha District Patentee after: GUANGZHOU LONGZHU CHEMICAL Co.,Ltd. Address before: 515063, Guangdong, Shantou Road, Shantou University Patentee before: SHANTOU University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081112 Termination date: 20211216 |