專利名稱：一種基于天然多羥基糖類制備的水性u(píng)v涂料及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于天然多羥基糖類制備的水性UV涂料及其方法。
背景技術(shù)：
紫外光固化涂料(UV涂料)是20世紀(jì)60年代由德國(guó)拜耳公司開發(fā)的一種環(huán)保型節(jié)能涂料，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行光固化涂料研發(fā)。近年來隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，光固化涂料性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，產(chǎn)量快速增大，呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。紫外光固化涂料的優(yōu)點(diǎn)之一是其不含溶劑，從而大大消除了有機(jī)揮發(fā)物(VOC)對(duì)環(huán)境污染。但由于其必須加入稀釋劑調(diào)節(jié)成膜性能，活性稀釋劑單體會(huì)擴(kuò)散出來對(duì)操作者的皮膚和眼睛有強(qiáng)烈的刺激作用。這些活性稀釋劑有一定的揮發(fā)性，而且還有不同程度的毒性和刺激性。另一方面，水性涂料已成為涂料發(fā)展的主要方向之一，特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無污染、對(duì)人體健康無影響、安全性好。光固化水性涂料使用水作稀釋劑，并采用UV輻照固化，因而 結(jié)合了光固化涂料和水性涂料的優(yōu)點(diǎn)，在近年來得到較快的發(fā)展。但現(xiàn)有的紫外光固化水性涂料存在耐水性差、機(jī)械強(qiáng)度差等缺點(diǎn)以及原材料選用存在較多的有毒有害物質(zhì)。傳統(tǒng)的改性大多使用了聚四氫呋喃等毒性較大的原材料，尚未從本質(zhì)上解決有毒有害物質(zhì)對(duì)人體的威脅和對(duì)環(huán)境的污染。因此，大力研究和開發(fā)以天然高分子材料為主體的環(huán)境友好環(huán)保型涂料是目前涂料的發(fā)展方向，雖然國(guó)內(nèi)外在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)開展了大量的工作，提出了環(huán)氧大豆油天然高分子為原料的研究已經(jīng)有一定的進(jìn)展，但是其生產(chǎn)工序比較復(fù)雜，將其應(yīng)用在水性聚氨酯丙烯酸類水性涂料的更是鮮見。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供以天然可再生高分子糖類為原料制備出環(huán)境友好型(環(huán)保、低VOC排放)的水性UV涂料。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述水性UV涂料的制備方法。本發(fā)明的水性UV涂料，由如下重量份的物質(zhì)組成(a)水性UV樹脂 40 70份，(b)外交聯(lián)劑 I 4份，(C)光引發(fā)劑I 8份，(d)去離子水 10 30份。其中上述的水性UV樹脂，其配方由如下重量份的物質(zhì)組成(I)多羥基糖類10 12份，(2)多異氰酸酯 50 80份，(3)親水性單體活性劑30 50份，(4)阻聚劑O. 5 2份，(5)中和成鹽劑2 8份，(6)催化劑O. 5 2份，(7)光固化劑20 45份。將上述水性UV樹脂中加入外交聯(lián)劑，消除涂膜的親水基團(tuán)，可提高涂膜的耐水性和力學(xué)性質(zhì)。本發(fā)明中涉及的主反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種基于天然多羥基糖類制備的水性UV涂料，其特征在于由如下重量份的物質(zhì)組成 (a)水性UV樹脂40 70份，(b)外交聯(lián)劑I 4份，(C)光引發(fā)劑I 8份，(d)去離子水10 30份； 其中所述水性u(píng)v樹脂的配方由如下重量份的物質(zhì)組成(1)多羥基糖類10 12份’(2)多異氰酸酯50 80份， (3)親水性單體活性劑30 50份， (4)阻聚劑0.5 2份， (5)中和成鹽劑2 8份， (6)催化劑0.5 2份， (7)光固化劑20 45份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的多羥基糖類選自多羥基單糖、二糖、多糖及其水解產(chǎn)物的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性UV涂料，其特征在于所述的多羥基糖類選自葡萄糖、蔗糖、淀粉中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的親水性單體活性劑選自二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二乙醇胺的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的催化劑選自二丁基錫二月桂酸、辛酸亞錫、三亞乙基二胺的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的光固化劑選自丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸縮水甘油酯的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性UV涂料，其特征在于所述的外交聯(lián)劑選自硅偶聯(lián)劑、多氮丙啶類的一種或者兩種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或15所述的水性UV涂料，其特征在于所述的外交聯(lián)劑選自縮水甘油醚氧丙基三甲氧基娃燒、Crosslinker CX-100多氮丙唳交聯(lián)劑的一種或者兩種的混合物。
10.如權(quán)利要求I所述的一種基于天然多羥基糖類制備的水性UV涂料的方法，其特征在于該方法由如下步驟組成 第一步按所述重量份將多羥基糖類、親水性單體活性劑加入反應(yīng)釜中，攪拌0. 5 .1.0小時(shí)； 第二步按所述重量份加入多異氰酸酯、催化劑，控制體系反應(yīng)溫度在70 75°C，反應(yīng).2.5 3. 0小時(shí)； 第三步降溫至60°C，按所述重量份加入光固化劑、阻聚劑、中和成鹽劑，攪拌0.5 I. 0小時(shí)； 第四步升溫至75 80°C，恒溫反應(yīng)2. 0 3. 0小時(shí)；冷卻攪拌40分鐘后過濾得水性UV樹酯。
第五步按所述重量份將外交聯(lián)劑、光引發(fā)劑、去離子水混合攪拌0. 3 I. 0小時(shí)；按所述重量份加入水性UV樹酯，攪拌0. 5 I. 0小時(shí)，得到水性UV涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于天然多羥基糖類制備的水性UV涂料及其方法，提供以天然高分子糖類為原料制備出環(huán)境友好型的水性UV涂料。水性UV涂料是由如下重量份的物質(zhì)組成水性UV樹脂40～70份，外交聯(lián)劑1～4份，光引發(fā)劑1～8份，去離子水10～30份；其中水性UV樹脂的配方由如下重量份的物質(zhì)組成多羥基糖類10～12份，多異氰酸酯50～80份，親水性單體活性劑30～50份，阻聚劑0.5～2份，中和成鹽劑2～8份，催化劑0.5～2份，光固化劑20～45份。以低成本的天然高分子糖類作為原料合成聚氨酯丙烯酸涂料，從本質(zhì)上解決了涂料有毒有害物質(zhì)的污染。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102757726SQ20121027891
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者全春喜, 劉群俊, 雷嘉 申請(qǐng)人:湖南羅比特化學(xué)材料有限公司