水性可輻射固化聚氨酯丙烯酸酯組合物及制備方法及涂料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領域，特別是一種水性可福射固化聚氨醋丙締酸醋組合物及制備 方法及含有該組合物的水性涂料。
【背景技術】
[0002] 光固化水性涂料最主要的成分是水可分散的聚氨醋丙締酸醋低聚物，為了提高涂 層的各種機械性能和耐性，通常在低聚物中添加部分多官能丙締酸醋化合物或者采用多官 能的徑基丙締酸與異氯酸醋基反應。在制備水性可福射固化聚氨醋丙締酸醋組合物進行乳 化分散時，加入堿中和劑中和聚氨醋丙締酸醋中的親水化合物。W運種方式制備的光固化 水性涂料通常顯堿性，樹脂中丙締酸醋基團特別是多官能游離丙締酸醋在堿性環(huán)境下、長 時間的高溫儲存運輸過程中容易水解，樹脂體系中丙締酸含量大大增加，導致抑持續(xù)降低， pH值的降低，使得親水化合物的電離程度降低，將減小乳液粒子表面雙電層的厚度，降低乳 液穩(wěn)定性，同時由于pH值的變化，導致乳液粒子表面的親疏水性發(fā)生改變。
[0003] 為了便于施工，在涂料配方中會加入不同的增稠劑調節(jié)涂料粘度，常用的增稠劑 有聚氨醋締合型增稠劑、堿溶脹締合型增稠劑，運些增稠劑受涂料抑值影響較大，隨著pH值 的降低，堿溶脹型增稠劑增稠效率降低，涂料粘度降低，締合型增稠劑增稠效率增大，粘度 大大增加，嚴重影響到涂料的施工。
[0004] 專利CN101622290A公開了一種低光澤度涂層的可福射固化水性組合物，主要通過 提高涂料中粒子的粒徑(大于500nm)來實現(xiàn)涂層的低光澤度，但粒徑太大，會導致涂料的穩(wěn) 定性降低。
[0005] 專利CN101563370A公開了一種保持水性福射固化涂料粘度穩(wěn)定性的方法，采用 pKa不超過8的單官能叔胺中和劑來中和親水基團，使涂料抑值控制在7.5-8.7，涂料粘度穩(wěn) 定性達到1個月。該專利采用的中和劑堿性較弱，涂料樹脂的穩(wěn)定性較差，在制備配方涂料 時，容易產(chǎn)生沉降等不穩(wěn)定現(xiàn)象。
[0006] 專利US6284836B1公開了一種低光澤的涂料組合物，在涂料配方中加入娃藻±等 消光劑微粒來獲得低光澤度效果，但添加量大于涂料組合物固體份的6wt%，由于添加量 大，導致涂層太脆、涂料中消光劑易沉積、涂層抗性降低等。

【發(fā)明內容】

[0007] 因此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種水性可福射固化聚氨醋丙締酸醋組合 物，該組合物用于涂料的制備中，可在實現(xiàn)涂層的低光澤度的同時，提高涂料的穩(wěn)定性，尤 其是提高涂料在較高溫度環(huán)境下的穩(wěn)定性；
[000引本發(fā)明的第二個目的在于提供上述組合物的制備方法；
[0009] 本發(fā)明的第Ξ個目的在于提供一種水性涂料，該水性涂料光澤度低、穩(wěn)定性高。
[0010] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0011] -種水性可福射固化聚氨醋丙締酸醋組合物，所述組合物包括重量份數(shù)為20-80 的聚氨醋丙締酸醋低聚物A和重量份數(shù)為20-80的水分散型聚氨醋聚合物B;
[0012] 其中，所述聚氨醋丙締酸醋低聚物A包括W下原料反應得到：
[0013] 多異氯酸醋A1，所述多異氯酸醋A1的重量份數(shù)為25-75,優(yōu)選41-55;
[0014] 丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物A2，所述丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物 A2含有至少1個可與所述多異氯酸醋A1反應的活性氨和至少1個丙締酸醋和/或甲基丙締酸 醋基團，所述丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物A2的重量份數(shù)為25-75,優(yōu)選41-55;
[0015] 小分子多元醇A3，所述小分子多元醇A3分子量為60-400，徑基官能度為2-4，重量 份數(shù)為0-6,優(yōu)選2-4;
[0016] 所述水分散型聚氨醋聚合物B包括W下原料反應得到：
[0017] 二異氯酸醋B1，所述二異氯酸醋B1的重量份數(shù)為20-60,優(yōu)選30-50;
[0018] 烷基酸親水化合物B2,所述烷基酸親水化合物B2含有至少一個能與異氯酸醋B1反 應的活性氨和至少1個親水性酸性基團，所述烷基酸親水化合物B2的重量份數(shù)為3-15,優(yōu)選 5- 10；
[0019] 小分子多元醇B3,所述小分子多元醇B3分子量為60-400,徑基官能度為2-4,重量 份數(shù)為0-10,優(yōu)選2-5;
[0020] 聚合物多元醇B4,所述聚合物多元醇B4為重均分子量為400-4000的聚醋二元醇 和/或聚酸二元醇，重量份數(shù)為25-70，優(yōu)選35-50;
[0021] 丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物B5,所述丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物 B5含有至少1個可與所述二異氯酸醋B1反應的活性氨和至少1個丙締酸醋基和/或甲基丙締 酸醋基團，所述丙締酸醋和/或甲基丙締酸醋化合物B5的重量份數(shù)為0-30,優(yōu)選5-15;
[0022] 中和劑B6,所述中和劑B6與所述烷基酸親水化合物B2所含的親水性酸性基團的摩 爾比為(0.5-1.0):1.0,優(yōu)選(0.7-0.8) :1;
[0023] 二元胺擴鏈劑B7，所述二元胺擴鏈劑B7的重量份數(shù)為1-7，優(yōu)選3-5。
[0024] 優(yōu)選地，所述多異氯酸醋A1選自NC0官能度>2的脂肪族、脂環(huán)族、和芳脂族二異氯 酸醋及其衍生物中的一種或多種;所述衍生物為包含亞氨基嗯二嗦二酬、異氯脈酸醋、脈二 酬(uretdione)、氨基甲酸醋、脈基甲酸醋、縮二脈、脈、嗯二嗦Ξ酬、嗯挫燒酬、酷脈和碳二 亞胺中的一種或多種的二異氯酸醋衍生物；
[0025] 優(yōu)選地，所述多異氯酸醋A1選自官能度>3的聚異氯酸醋，更優(yōu)選TDI與Ξ徑甲基 丙烷的加合物、皿I縮二脈、皿ΙΞ聚體、IPDIS聚體、TDIS聚體中的一種或多種，進一步優(yōu) 選皿ΙΞ聚體。
[00%]合適的所述多異氯酸醋A1的例子有：1,4-下二異氯酸醋、1,6-己二異氯酸醋 化DI)、異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI)、2,2,4-S甲基-1,6-己二異氯酸醋、2,4,4-Ξ甲基-1， 6- 己二異氯酸醋、二(4,4'-異氯酸環(huán)己醋基）甲燒和/或其同分異構體、異氯酸甲醋基-1,8- 辛燒二異氯酸醋、1，4-環(huán)己二異氯酸醋、1，4-苯二異氯酸醋、2，4-甲苯二異氯酸醋(TDI)和/ 或2,6-甲苯二異氯酸醋(TDI)、1，3-二(2-異氯酸丙-2-醋基)苯(TMXDI)和1,4-二(2-異氯酸 丙-2-醋基)苯(TMXDI)、1，3-二(異氯酸甲醋基)苯(XDI)、1，5-糞二異氯酸醋、2,4'-二苯基 甲燒二異氯酸醋、4,4'-二苯基甲燒二異氯酸醋、Ξ苯基甲燒-4,4'，4"-Ξ異氯酸醋;所述多 異氯酸醋Α1也可W為基于上述例子的二異氯酸醋的具有2個W上-NC0基團且具有脈二酬、 異氯脈酸醋、氨基甲酸醋、脈基甲酸醋、縮二脈、亞氨基嗯二嗦二酬和/或嗯二嗦Ξ酬結構的 衍生物。
[0027] 優(yōu)選地，所述二異氯酸醋B1選自脂肪族、脂環(huán)族、芳香族和芳脂族二異氯酸醋中的 一種或多種，優(yōu)選1,6-己二異氯酸醋（簡寫為HDI)、二環(huán)己基甲燒二異氯酸醋（簡寫為 化2MDI)、異佛爾酬二異氯酸醋(簡寫為IPDI)、甲苯二異氯酸醋(簡寫為TDI)和四甲基亞二甲 苯二異氯酸醋(簡寫為TMXDI)中的一種或多種，更優(yōu)選化2MDI。
[0028] 優(yōu)選地，所述烷基酸親水化合物B2中，所述可與所述二異氯酸醋B1反應的活性氨 選自徑基和/或氨基，所述親水性酸性基團選自簇基和/或橫酸基；
[0029] 所述烷基酸親水化合物B2優(yōu)選單徑基簇酸、二徑基簇酸、單氨基簇酸、二氨基簇 酸、單徑基橫酸、二徑基橫酸、單氨基橫酸、二氨基橫酸中的一種或多種;進一步優(yōu)選二徑甲 基丙酸、二徑甲基下酸、徑基新戊酸、N-(2-氨基乙基)-β-丙氨酸、2-(2-氨基乙基氨基）乙橫 酸、乙二胺丙基橫酸、乙二胺下基橫酸、1,2-丙二胺-β-乙橫酸、1,3-丙二胺-β-乙橫酸、蘋果 酸、巧樣酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、丙氨酸、牛橫酸、賴氨酸和3,5-二氨基苯甲酸中的一種或 多種，更進一步優(yōu)選二徑甲基丙酸和/或二徑甲基下酸。
[0030] 所述烷基酸親水化合物Β2中的簇基或橫酸基官能團被中和劑中和后成為親水簇 酸根或橫酸根離子，從而賦予聚氨醋聚合物Β水可分散性，使聚氨醋聚合物Β在乳化分散過 程中起著乳化劑的作用。簇酸根或橫酸根離子在乳液粒子表面形成的雙電層結構使聚氨醋 丙締酸醋低聚物A被包裹在乳液粒子中間，從而形成穩(wěn)定的分散體。
[0031] 優(yōu)選地，所述小分子多元醇A3和B3中可W包含脂肪族、脂環(huán)族或芳族基團；所述的 小分子多元醇A3和B3為碳原子個數(shù)^ 20的多元醇。
[0032] 優(yōu)選地，所述的小分子多元醇A3和B3分別獨立地選自乙二醇、二乙二醇、Ξ甘醇、 1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-下二醇（簡寫為抓0)、1,3-下二醇、環(huán)己二醇、1,4-環(huán)己燒二 甲醇、1,6-己二醇、新戊二醇(簡寫為NPG)、氨釀二徑乙基酸、雙酪A(2,2-二(4-徑基苯基)丙 燒的簡寫）、氨化雙酪A(2,2-二(4-徑基環(huán)己基)丙烷的簡寫）、Ξ徑甲基丙烷、丙Ξ醇、季戊 四醇、α-徑基下基-ε-徑基己酸醋、ω-徑基己基-丫-徑基下酸醋、己二酸二(β-徑基乙基)醋 和對苯二甲酸二(β-徑基乙基）醋中的一種或