一種紫外光固化樹(shù)脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體是一種紫外光固化樹(shù)脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光固化技術(shù)是一項(xiàng)用于固化高性能聚合物涂料的先進(jìn)技術(shù)，其W紫外光能量 作為催化劑，直接和涂料的成分發(fā)生反應(yīng)，凝固形成一種高性能的聚合物。
[0003] 隨著世界環(huán)保法規(guī)的日益完善，環(huán)保要求的日益提高，傳統(tǒng)的溶劑型涂料因?yàn)閂OC 的排放受到了極大的沖擊，其市場(chǎng)份額正迅速縮小，而具有環(huán)保特性的紫外光固化涂料、水 性涂料、高固體分涂料和粉末涂料則迅速增長(zhǎng)。其中，紫外光固化涂料因其具有固化速度 快、生產(chǎn)效率高、固化溫度低、節(jié)省能源、環(huán)境污染小、涂層性能優(yōu)異、涂裝設(shè)備故障低、固化 裝置簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展迅速。在過(guò)去的幾年中，紫外光固化涂料在光纖涂層、CD/DVD涂 層、信用卡、家電產(chǎn)品、木制品、飲料罐、食品包裝、雜志封面、醫(yī)療器械和汽車(chē)行業(yè)中都有著 十分迅速的發(fā)展。盡管紫外光固化涂料有各種優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有技術(shù)中的紫外光固化涂料仍 存在如下問(wèn)題： (1) 硬度和耐磨是紫外光涂料相對(duì)于傳統(tǒng)熱固化涂料的兩大優(yōu)勢(shì)，其硬度一般為 IH~3H。但是隨著電子消費(fèi)品在不同領(lǐng)域的快速發(fā)展和人們對(duì)電子消費(fèi)品越來(lái)越高的要求， 對(duì)于紫外光涂料提出更高硬度、更高耐磨的要求； (2) 耐熱性和阻燃性較差； (3) 耐候性和黃變性差； (4) 由于紫外光固化涂料瞬間完成固化，對(duì)底材浸潤(rùn)時(shí)間短，體積收縮率較高，影響附 著力，使現(xiàn)有的紫外光固化涂料與底材的附著力較差； (5) 目前紫外光固化涂料所需的高性能紫外光樹(shù)脂、齊聚物等原材料主要依賴(lài)進(jìn)口，價(jià) 格較高，導(dǎo)致涂料成品的售價(jià)較高。
[0004] 由此可見(jiàn)，隨著目前電子電器產(chǎn)品、汽車(chē)、摩托車(chē)、信息通信等W塑料、金屬為基材 的現(xiàn)代高科技產(chǎn)品和日用消費(fèi)品對(duì)表面防護(hù)和裝飾效果的要求日益提高，紫外光固化涂料 及其中的樹(shù)脂的研究需要解決目前存在的一系列問(wèn)題，得到綜合性能好的紫外光固化涂料 及樹(shù)脂，才能夠適應(yīng)和滿(mǎn)足快速發(fā)展的市場(chǎng)需求，提高紫外光固化涂料的綜合性能和市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)力，取得更豐厚更長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高硬度、高耐磨的紫外光固化樹(shù)脂。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供該紫外光固化樹(shù)脂的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的之一，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案： 一種紫外光固化樹(shù)脂，按照重量份數(shù)，由25~50份S(烷氧基幾基氨基）S嗦化合物、 20~103份含徑基的丙締酸醋單體、0~30份含環(huán)氧基的丙締酸醋單體、0. 05~0. 2份阻聚劑、 0. 2~0. 5份催化劑和10~30份燒控溶劑反應(yīng)而成。
[0008]=(烷氧基幾基氨基）=嗦化合物可W具有不同取代類(lèi)型和取代程度，其結(jié)構(gòu)和制 備可參考CN1729179A記載的內(nèi)容，優(yōu)選的S(烷氧基幾基氨基）S嗦化合物的烷氧基含 1~6個(gè)碳原子，最優(yōu)選的S(烷氧基幾基氨基）S嗦是氯特公司的CYLINK2000。
[0009] 進(jìn)一步地，所述含徑基的丙締酸醋單體為丙締酸徑乙醋、甲基丙締酸徑乙醋、丙締 酸徑丙醋、季戊四醇=丙締酸醋、二季戊四醇五丙締酸醋和=徑甲基丙烷二丙締酸醋中的 至少一種。
[0010] 進(jìn)一步地，所述含環(huán)氧基的丙締酸醋單體為甲基丙締酸縮水甘油醋。
[0011] 進(jìn)一步地，所述阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酪、對(duì)苯二酪、2,6-二叔下基-4-甲基苯酪、 硫酸銅和吩嚷嗦中的至少一種。
[0012] 進(jìn)一步地，所述催化劑為路易斯酸或叔胺。
[0013] 路易斯酸可W是各種常用的路易斯酸，比如氯化侶、氯化鐵、=氣化棚、五氯化妮、 銅系元素的=氣甲橫酸鹽等，最優(yōu)選的路易斯酸是對(duì)甲苯橫酸。
[0014] 叔胺可W是各種常用的叔胺，比如N，N-二丙基-1-丙胺、N，N-二甲基苯胺。
[0015] 進(jìn)一步地，所述燒控溶劑為沸點(diǎn)在60~100°C之間的脂肪族燒控。
[0016] 進(jìn)一步地，所述燒控溶劑為正己燒、環(huán)己燒、正庚燒或異辛燒。
[0017] 前面任意一項(xiàng)所述的紫外光固化樹(shù)脂的制備方法，包括W下步驟： (1) 加入=(烷氧基幾基氨基）=嗦化合物、含徑基的丙締酸醋單體、含環(huán)氧基的丙締酸 醋單體、阻聚劑、催化劑和燒控溶劑，升溫至60~120°C; (2) 保溫6~她，使燒控溶劑與反應(yīng)物中生成的醇共沸，從反應(yīng)體系中脫除醇； (3) 待沒(méi)有醇被脫除后，再恒溫反應(yīng)2~4h; (4) 脫除燒控溶劑，冷卻即得。
[0018] 本發(fā)明得到的紫外光固化樹(shù)脂是一類(lèi)多官能度的含=嗦環(huán)和氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)的 丙締酸醋樹(shù)脂。
[0019] 本發(fā)明具有W下有益效果： 本發(fā)明通過(guò)含徑基和/或環(huán)氧基的丙締酸醋單體與=(烷氧基幾基氨基)=嗦化合物進(jìn) 行反應(yīng)，將=嗦環(huán)結(jié)構(gòu)、氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)與丙締酸醋結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，賦予最終產(chǎn)品低粘度、 高有效成分含量、高硬度、高耐磨的特性；在反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)使用異辛燒等燒控與小分子 醇共沸實(shí)現(xiàn)小分子醇的脫除，從而保證化學(xué)反應(yīng)順利完全進(jìn)行。
[0020] 另外，通過(guò)單獨(dú)或搭配使用丙締酸徑乙醋、甲基丙締酸徑乙醋、丙締酸徑丙醋、季 戊四醇=丙締酸醋、二季戊四醇五丙締酸醋、=徑甲基丙烷二丙締酸醋等多種含徑基的丙 締酸醋，可W得到從單官能度到十五官能度的含=嗦環(huán)和氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)的丙締酸醋樹(shù) 月旨。通過(guò)調(diào)控樹(shù)脂的搭配，實(shí)現(xiàn)從柔初到高硬度的各種等級(jí)的紫外光固化涂料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明： 實(shí)施例1 按照W下步驟制備紫外光固化樹(shù)脂，反應(yīng)全程均通入空氣保護(hù)。
[0022] ( 1)在干凈并干燥的反應(yīng)蓋中，依次投入300kgS(烷氧基幾基氨基）S嗦化合物 (氯特公司CYLINK2000)、288kg甲基丙締酸徑乙醋、0. 5化g對(duì)甲氧基苯酪、3.Okg對(duì)甲苯橫 酸和74. 7kg正己燒，通入干燥空氣，排出蓋內(nèi)原有氣體，然后緩慢升溫至60°C; (2) 保溫化，使正己燒與反應(yīng)物中生成的甲醇形成共沸物，W緩慢從反應(yīng)體系中脫除甲 醇； (3) 待無(wú)明顯甲醇被脫除后，再保持60°C熟化化； (4) 減壓蒸饋脫除體系內(nèi)殘留的正己燒，取樣檢測(cè)，在固含、粘度在合格的范圍后，冷 卻、包裝，即獲得兩官能度含=嗦環(huán)和氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)的丙締酸醋樹(shù)脂。
[002引實(shí)施例2 按照W下步驟制備紫外光固化樹(shù)脂，反應(yīng)全程均通入空氣保護(hù)。
[0024] ( 1)在干凈并干燥的反應(yīng)蓋中，依次投入300kgS(烷氧基幾基氨基）S嗦化合物 (氯特公司CYLINK2000)、390kg甲基丙締酸徑乙醋、0. 78kg對(duì)苯二酪、3.Okg對(duì)甲苯橫酸和 95kg正庚燒，通入干燥空氣，排出蓋內(nèi)原有氣體，然后緩慢升溫至100°C; (2) 保溫化，使正庚燒與反應(yīng)物中生成的甲醇形成共沸物，W緩慢從反應(yīng)體系中脫除 甲醇； (3) 待無(wú)明顯甲醇被脫除后，再保持100°C熟化化； (4) 減壓蒸饋脫除體系內(nèi)殘留的正庚燒，取樣檢測(cè)，在固含、粘度在合格的范圍后，冷 卻、包裝，即獲得=官能度含=嗦環(huán)和氨基甲酸醋結(jié)構(gòu)的丙締酸醋樹(shù)脂。
[00幼實(shí)施例3 按照W下步驟制備紫外光固化樹(shù)脂，反應(yīng)全程均通入空氣保護(hù)。
[0026] (1)在干凈并干燥的反應(yīng)蓋中，依次投入300kgS(烷氧基幾基氨基）S嗦化合 物(氯特公司CYLINK2000)、596kg季戊四醇S丙締酸醋、142kg甲基丙締酸縮水甘油醋、 1. 4kg2,6-二叔下基-4-甲基苯酪、3.Okg對(duì)甲苯橫酸和126. 7kg環(huán)己燒，通入干燥空氣，排 出蓋內(nèi)原有氣體，然后緩慢升溫至l〇(TC; (2) 保溫化，使環(huán)己燒與反應(yīng)物中生成的甲醇形成共沸物，W緩慢從反應(yīng)體系中脫除甲 醇； (3) 待無(wú)明顯甲醇被脫除后，再保持100°C熟化化； (4) 減壓蒸饋脫除體系內(nèi)殘留的環(huán)己燒，取樣檢測(cè)，在固含、粘度在合格的范圍后，冷 卻、包裝，即獲得屯官能度含=嗦