[发明专利]一种紫外光固化亲水涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于紫外光固化涂料技术领域，特别涉及一种具有高亲水性的透明紫外光固化涂料组合物及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断改善，工业和生活领域对亲水性的要求日益提高，催生了在木器、纸张、塑料、皮革、金属、玻璃、陶瓷、光纤、印刷电路板、电子元器件封装等多种基材的应用。特别在空调机产品上亲水涂料得到了很好应用，随着国家节能法和环境保护法的相继出台，空调不断向小型化、轻量化和高性能化方向发展，对空调用铝翅片的机能和性能提出了更高的要求；空调热交换器散热片是用1mm左右厚的铝箔制成，为了获得良好的性能，通常采用小片距、复杂片形的铝箔冷却片；空调机制冷时，空气中的水蒸气凝结并附着于翅片表面，在翅片间形成“水桥”，造成通风阻力增大，噪音增加，热交换器的工作效率下降，能耗增加；铝箔若直接用于散热器翅片，在冷暖房兼用的空调器，使用中处于干~湿交替的环境，形成氧浓差电池，易被腐蚀，生成Al₂O₃.3H₂O的白色粉末状物，俗称“白粉”，在潮湿环境下，使换热器内滋生霉菌，随风送入室内而污染环境。为了很好的解决“水桥”、“白粉”等问题，必须对铝箔进行表面涂层处理，使其具有良好的耐腐蚀性和高亲水性能。

中国专利CN101914175A 提供了一种自引发紫外光固化双亲性高分子树脂的制备方法 ,属于无光引发剂紫外光固化(UV)技术和感光高分子材料技术领域；本发明将光敏物质香豆素和双亲性丙烯酸树脂通过二异氰酸酯桥接在一起，赋予传统丙烯酸树脂自引发紫外光固化的能力，得到一种自引发紫外光固化双亲性高分子树脂；这种高分子树脂在使用中无需添加光引发剂，在特定波长范围内就可以实现自引发光聚合固化交联；它具有良好的稳定性、低温快速固化能力以及环境友好性，可用于功能涂料、光电材料、感光材料、微电子材料、生物材料等领域；但是此涂料需要避光保存，容易生成凝胶。

中国专利CN1869139A 提供了一种紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料树脂及其制备方法 ，主要用芳香族二异氰酸酯、聚乙二醇、多羟基羧酸、二元醇、甲基丙烯酸羟乙酯(或甲基丙烯酸羟丙酯)、三乙胺等原料制成，首先将聚乙二醇滴加到芳香族二异氰酸酯中，反应得到聚氨酯预聚体I；然后把多羟基羧酸加入到聚氨酯预聚体I中，再滴加二元醇，反应得到聚氨酯预聚体II；再把加有阻聚剂的甲基丙烯酸羟乙酯(或甲基丙烯酸羟丙酯)滴加到聚氨酯预聚体II中，反应得到聚氨酯丙烯酸酯齐聚物；往齐聚物中加入三乙胺进行成盐反应，再加入水，搅拌，乳化得到紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料树脂，这种涂料树脂具有极佳的水溶性、良好的柔韧性、较快的光固化速度，且用水稀释后的乳液稳定性很好；但此种涂料的疏水单体较少，亲水性能得不到持续保障，并且耐碱耐盐雾性能差。

中国专利CN102226049A 提供了一种可打印光盘用紫外光固化防水油墨 , 本发明涉及一种紫外光固化防水油墨，以所述油墨的总重量为基准，其由如下组分组成：水溶性单体13％～16％；水溶性树脂15％～21％；疏水性单体21％～25％；疏水性树脂7％～12％；分散剂1％～3％；光引发剂5％～10％；添加剂22％～32％。本发明配方的亲水性和疏水性达成平衡，其中亲水性单体和亲水性树脂在经过UV交联固化后形成可吸收墨水的涂层；而同时疏水性单体和疏水性树脂经固化后形成疏水涂层，从而使得油墨具有防水功能；由于本发明中的添加剂太多，得不到持续稳定的高亲水涂膜。

中国专利CN101974143A  提供了一种有机硅改性环氧丙烯酸酯水分散体及其制备方法 ，该方法是先用聚醚型环氧稀释剂与环氧树脂进行复配，再和丙烯酸单体反应得到低粘度环氧丙烯酸酯预聚物；然后用顺丁烯二酸酐对其进行接枝改性，在分子链上引入亲水基团；最后将小分子氨基硅油和有机碱复配制成中和剂，对体系进行中和，加水稀释分散，调节固含量和粘度，得到可紫外光固化的有机硅改性环氧丙烯酸酯水分散体。该有机硅改性环氧丙烯酸酯水分散体具有60％以上的高固含量和1,500～5,500mPa.s的低粘度。经紫外光固化后的涂膜具有4H～6H的高硬度，良好的柔韧性和优异的耐水性，吸水率低至5.0％以下，可应用于家具、建筑、家用电器、造纸印刷等领域；由于本发明的涂料硬度很高，不能很好的使用于卷材，涂料粘度大不利于施工。