[发明专利]一种光固化亲水涂料及其制备方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及紫外光固化涂料技术领域，尤其涉及一种光固化亲水涂料及其制备方法。

背景技术

光固化涂料（photocurable coatings）是指在紫外线（Ultra-Violet）的辐照下，液态涂料中的光引发剂（Initiator）受激发变为自由基或阳离子，从而引发涂料中具有反应活性的物质（Oligomer或Monomer）间发生化学反应，最终导致体型结构的形成，从而使涂料固化；其主要应用在木器、纸张、塑料涂装、玻璃、金属材质、液晶饰板等材质表面。又可称光敏涂料，以紫外光为涂料固化能源的也称紫外光固化涂料。

光固化涂料是近年来兴起的一种节约能源、省资源、无公害、高效率的涂料新品种，利用光的能量引发涂料中的低分子预聚体或齐聚体及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜；优点是固化时间短（几分之一秒到几分钟）、固化温度低、挥发分低。

磺酸盐单体对于亲水涂料的亲水特性往往起了决定性的作用，而在紫外光固化油性涂料体系中，磺酸盐单体的溶解性非常有限，不能很好地分散在涂料里，如中国专利一种紫外光固化防雾涂料组合物（CN101602913A）。

目前，需要一种磺酸盐单体的溶解性好的光固化涂料。

发明内容

本发明实施例回避了磺酸盐单体与光固化油性涂料体系相容性差这一难题，将亲水性强的磺酸盐单体加入光固化乳液中，提供了一种磺酸盐单体的溶解性好的光固化涂料。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种光固化亲水涂料，该涂料组分及质量百分比为： 

磺酸盐单体                          10～30%

光固化乳液                          30～70%

多官能活性稀释剂                    8～30%

光引发剂                            0.5～5%

助剂                                0.1～2%

溶剂                                余量

所述磺酸盐单体为同时含有磺酸盐基团和双键的可聚合单体。

优选地，该磺酸盐单体为乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、烯丙氧基羟丙磺酸钠中的至少一种。

优选地，该光固化乳液为环氧丙烯酸酯乳液、聚氨酯丙烯酸酯乳液、聚酯丙烯酸酯乳液中的至少一种。

优选地，该多官能活性稀释剂为三缩丙二醇丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、辛戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯中的至少一种。

优选地，该光引发剂为2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、二苯甲酮、活性氨中的至少一种。

优选地，该助剂为流平剂或消泡剂中的至少一种。

优选地，该溶剂为乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、异丙醇、乙醇中的一种以上。

本发明还提供上述一种光固化亲水涂料的制备方法，准确称取依次加入所述磺酸盐单体、光固化乳液、多官能活性稀释剂、助剂和溶剂，混匀；再加入所述光引发剂，搅匀后即制得光固化亲水涂料。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、亲水性强：将亲水性强的磺酸盐单体加入丙烯酸体系的水性光固化乳液中，利用丙烯酸适宜的亲/疏水性质，在聚合物分离膜表面接枝了高度离子化的亲水性磺酸基团，显著地改善了聚合物分离膜的亲水性。改性后的分离膜的接触角明显下降，表明分离膜的亲水性大大提高，而且功能单体以化学键的形式固定在膜表面，因此亲水性可以长久保持。 本发明实施例制得的涂料样本测得初期接触角为2-9°，持续接触角为16-25°。

    2、光固化性能强：磺酸盐单体含有双键，丙烯酸体系中含有的丙烯酸官能团也含有双键，双键易被受紫外光照激发的自由基引发断裂，使线性高分子瞬间交联成网状结构，且最大反应速率、固化膜的软化温度和Tg随双键浓度的增大而提高，具备优异的光敏性，具有较高的光固化速度。

具体实施方式