專利名稱：一種多官能度親水光固化樹(shù)脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紫外光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光固化樹(shù)脂。
背景技術(shù)：
紫外光固化涂料(UV涂料)是二十世紀(jì)八十年代末國(guó)際上興起的新型表面處理材料，主要由光活性低聚體、光活性單體、光引發(fā)劑等組成，是一種利用紫外光作為固化能源，在常溫下快速交聯(lián)成膜的樹(shù)脂涂料，具有成膜速度極快，能量利用率高，施工綜合成本低，涂膜質(zhì)量?jī)?yōu)異，無(wú)污染等特點(diǎn)，是新一代四E綠色環(huán)保涂料。眾所周知，UV涂料配方中的原料對(duì)涂層的性能起著關(guān)鍵性的作用，特別是搭建涂膜基本構(gòu)架的光活性主體樹(shù)脂。而目前在紫外光固化親水涂料領(lǐng)域，特別是在親水性光固化樹(shù)脂合成上，基本上是一片空白。申請(qǐng)?zhí)枮?00910040585. 9的中國(guó)專利申請(qǐng)文件中首次提出了一種紫外光固化防霧涂料組合物及其配制方法，制得了親水接觸角小于10°的表面涂層。該配方中所述的親水性活性低聚物采用了傳統(tǒng)的聚氨酯合成方法，該樹(shù)脂本身并不具備很好的親水性能，更多的是依靠添加親水單體來(lái)實(shí)現(xiàn)表面親水特性。而親水單體是小分子物質(zhì)，只有雙鍵發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的親水單體才能被附著在涂膜上，表現(xiàn)出親水性，沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)的部分，容易被溶解出來(lái)，涂膜的長(zhǎng)效親水性難以得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺點(diǎn)，提供一種能夠使UV親水涂料，實(shí)現(xiàn)持續(xù)親水性能的多官能度親水光固化樹(shù)脂。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種多官能度親水光固化樹(shù)脂，其組分及含量(百分比含量)如下
多異氰酸酯化合物10-22%
多元醇化合物25-50%
功能親水物質(zhì)4-10%
阻聚劑O. 5-2%
溶劑余量進(jìn)一步地，所述多異氰酸酯化合物為脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯中的一種或一種以上物質(zhì)；優(yōu)選地，所述脂肪族二異氰酸酯為亞乙基二異氰酸酯、2，2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、I，6-六亞甲基二異氰酸酯；優(yōu)選地，所述脂環(huán)族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酷；優(yōu)選地，所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。進(jìn)一步地，所述的多元醇化合物為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烴多元醇和聚丙烯酸酯多元醇中的一種或一種以上物質(zhì)。進(jìn)一步地,所述的功能未水物質(zhì)含有雙鍵、輕基或氣基中一種或一種以上的官能團(tuán)和羧基或磺酸鹽中的至少一種基團(tuán)。優(yōu)選地，所述的功能親水物質(zhì)為甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、氨基磺酸鹽、二羥基丙酸、(甲基)丙烯酸中的一種或一種以上物質(zhì)。 進(jìn)一步地，所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚及其衍生物中的一種或一種以上物質(zhì)。優(yōu)選地，所述的對(duì)苯二酚衍生物為鹵代對(duì)苯二酚、硝基對(duì)苯二酚、氨基對(duì)苯二酚、
對(duì)苯二酚二芐醚。進(jìn)一步地，所述的溶劑為乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、異丙醇、乙醇中的一種以上或一種以上物質(zhì)。上述多官能度親水光固化樹(shù)脂的制備方法，其制備步驟如下a、將多異氰酸酯化合物、多元醇化合物和溶劑按權(quán)利要求I所述的比例混合；b、將步驟a制備的混合溶液加入裝有攪拌器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诠芎突亓骼淠鞯乃念i燒瓶中，在50-70°C下反應(yīng)1-3小時(shí)得到端異氰酸酯基的聚氨酯樹(shù)脂；C、再加入功能親水物質(zhì)、阻聚劑和溶劑的混合溶液，在70-80°C下反應(yīng)2-4小時(shí)，即可得到超親水性光固化樹(shù)脂。本發(fā)明提供的多官能度親水光固化樹(shù)脂，將多異氰酸酯化合物與多元醇化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到高分子鏈的聚氨酯樹(shù)脂，聚氨酯樹(shù)脂是大分子物質(zhì)，能夠很牢固地物理鑲嵌、化學(xué)交聯(lián)、互穿透網(wǎng)絡(luò)在涂膜之中，樹(shù)脂與功能親水物質(zhì)反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)鍵將功能親水物質(zhì)牢固地附著在聚氨酯樹(shù)脂的各個(gè)支鏈上，使功能親水物質(zhì)與聚氨酯樹(shù)脂形成一個(gè)整體。功能親水物質(zhì)含有多種高活性的官能團(tuán)，有著高度親水性，其中，羧基和磺酸鹽基團(tuán)的親水性能較優(yōu)，且磺酸鹽基團(tuán)的親水性能更為突出。具有高度親水性能的功能親水物質(zhì)以化學(xué)鍵的形式附著在聚氨酯樹(shù)脂上，形成多官能度親水光固化樹(shù)脂，使樹(shù)脂具有良好的親水性。本發(fā)明提供的多官能度親水光固化樹(shù)脂，能充分地溶解在UV親水涂料中，使UV親水涂料穩(wěn)定性好，親水性能更持久。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。各實(shí)施例組分及重量如下(組合物總重量為IOOg)實(shí)施例I
權(quán)利要求
1.一種多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述多官能度親水光固化樹(shù)脂的組分及含量(百分比含量)如下多異氰酸酯化合物10-22%多元醇化合物25-50%功能親水物質(zhì)4-10%阻聚劑0. 5-2%溶劑余量
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述多異氰酸酯化合物為脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯中的一種或一種以上物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述脂肪族二異氰酸酯為亞乙基二異氰酸酯、2，2，4_三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6_六亞甲基二異氰酸酯；所述脂環(huán)族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯；所述芳香族二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的多元醇化合物為聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烴多元醇和聚丙烯酸酯多元醇中的一種或一種以上物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的功能親水物質(zhì)含有雙鍵、羥基或氨基中一種或一種以上的官能團(tuán)和羧基或磺酸鹽中的至少一種基團(tuán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的功能親水物質(zhì)為甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、烯丙氧基羥丙磺酸鈉、氨基磺酸鹽、二羥基丙酸、(甲基)丙烯酸中的一種或一種以上物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚及其衍生物中的一種或一種以上物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的對(duì)苯二酚衍生物為齒代對(duì)苯二酚、硝基對(duì)苯二酚、氨基對(duì)苯二酚、對(duì)苯二酚二芐醚。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多官能度親水光固化樹(shù)脂，其特征在于，所述的溶劑為乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、異丙醇、乙醇中的一種以上或一種以上物質(zhì)。
10.一種多官能度親水光固化樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，制備步驟如下a、將多異氰酸酯化合物、多元醇化合物和溶劑按權(quán)利要求I所述的比例混合； b、將步驟a制備的混合溶液加入裝有攪拌器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诠芎突亓骼淠鞯乃念i燒瓶中，在50-70°C下反應(yīng)1-3小時(shí)得到端異氰酸酯基的聚氨酯樹(shù)脂； C、再加入功能親水物質(zhì)、阻聚劑和溶劑的混合溶液，在70-80°C下反應(yīng)2-4小時(shí)，即可得到超親水性光固化樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多官能度親水光固化樹(shù)脂及其制備方法，其組分及含量(百分比含量)為多異氰酸酯化合物10-22％，多元醇化合物25-50％，功能親水物質(zhì)4-10％，阻聚劑0.5-2％，溶劑余量。本發(fā)明提供的多官能度親水光固化樹(shù)脂，因具有高度親水性能的功能親水物質(zhì)以化學(xué)鍵的形式附著在聚氨酯樹(shù)脂上，使樹(shù)脂具有良好的親水性，使UV親水涂料穩(wěn)定性好，親水性能更持久。
文檔編號(hào)C08G18/66GK102850512SQ201110182109
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者梁勇 申請(qǐng)人:湖南晟通科技集團(tuán)有限公司