[发明专利]一种硅氧烷改性的聚氨酯丙烯酸酯超支化低聚物及其制备方法和所得的多重固化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅氧烷改性的聚氨酯丙烯酸酯超支化低聚物及 其制备方法和所得的紫外光-热-潮气多重固化涂料。

背景技术

紫外光固化涂料是一种受一定波长的紫外光照射后，能在较短的 时间内迅速发生物理和化学变化的涂料。与传统的自然干燥或热固化 涂料相比，紫外光固化涂料具有固化速度快、节省能源、硬度高、耐 磨性好、有机挥发物含量低、对基材的适用范围广等优点。近年来， 保护生态环境舆论的呼声与日俱增，一些发达国家和国内相继制定了 消防法规及环保法规，限制溶剂型涂料的使用或减少涂料中有机挥发 物的含量，使得紫外光固化涂料技术得到了高度重视和迅速发展。但 是，传统的紫外光固化涂料有以下两个缺点，使其性能和应用范围受 到一定限制：

1、现在的数码产品多采用喷涂的方式将紫外光固化涂料涂装于 数码产品的表面，这就要求涂料的黏度符合喷枪的喷涂工艺黏度要求 (＜200mPa·s)。但国内现阶段的紫外光固化涂料树脂黏度一般超过 8000mPa·s，必须加入较多的活性稀释剂或者挥发性有机溶剂使涂料 降黏。但是加入过多的活性稀释剂，活性小分子容易进入底漆表面， 导致固化反应时底漆面漆相容性下降，底漆颜色失真，面漆耐候性下 降；加入过多的挥发性有机溶剂会增加污染，浪费石油资源，固化过 程中还容易导致涂膜表面产生气泡、发软。

2、由于数码产品多数是三维型材，形状复杂的被涂物在紫外光 照射不到的阴影部位有可能固化不足。另外，紫外光固化过程是低聚 物与活性单体反应生产大分子的过程，塑料工件上的涂膜可能产生体 积收缩，导致干膜在电子产品的基材上附着降低，甚至出现裂纹。

发明内容

针对上述传统紫外光固化涂料的缺点，本发明首先要解决的技术 问题是：提供一种适用于高性能的紫外光-热-潮气多重固化涂料的硅 氧烷改性聚氨酯丙烯酸酯超支化低聚物，简称为Si-PUA低聚物。本 发明解决的第二个技术问题是：提供一种硅氧烷改性聚氨酯丙烯酸酯 超支化低聚物的制备方法。本发明解决的第三个问题是：提供一种能 使三维立体塑胶产品固化完全、使其涂膜硬度提高，附着力增强，具 有更佳的耐水、耐化学试剂、耐磨擦能力的紫外光-热-潮气多重固化 涂料，简称为多重固化涂料。

为解决本发明的第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种硅氧烷改性聚氨酯丙烯酸酯超支化低聚物，其重量百分组成为： 二异氰酸酯20～50wt％、多元醇5～40wt％、羟基丙烯酸酯20～50 wt％、超支化聚酯1～20wt％、双氨基硅氧烷0.5～10wt％、催化剂 0.001～1wt％、阻聚剂0.001～1wt％、活性稀释剂5～50wt％。

进一步：在上述Si-PUA低聚物中，所述二异氰酸酯是异佛尔酮 二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物，所述的异佛尔酮二异氰 酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比是1～8∶1，优选2～6∶1；用 量占制备低聚物所用原料总重量的20～50％。

上述的Si-PUA低聚物中所述多元醇是数均分子量为200～600 的聚乙二醇和数均分子量为200～600的聚丙二醇的混合物，所述的 聚乙二醇和聚丙二醇的摩尔比是1～6∶1，优选1～4∶1；用量占制 备低聚物所用原料总重量5～40％，优选5～30％。

在上述的Si-PUA低聚物中，所述的羟基丙烯酸酯是丙烯酸-β- 羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯或甲基丙烯酸-β-羟 丙酯中的一种或几种。所述羟基丙烯酸酯优选为丙烯酸-β-羟乙酯或 甲基丙烯酸-β-羟乙酯，用量占制备低聚物所用原料的20～50％。

在上述的Si-PUA低聚物中，所述的超支化聚酯，如Perstorp公 司生产的Boltorn型以丙烯酸酯为核的超支化聚多元醇，羟基官能度 为6～64，数均分子量2100～5100。用量占制备低聚物所用原料总重 量1～20％，优选1～10％。

在上述的Si-PUA低聚物中，所述的双氨基硅氧烷是N-甲基-3- 氨丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨 乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅 烷。所述氨基硅氧烷优选为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，用量占制备低聚物所用原料总 重量0.5～10％，优选1～10％。