[发明专利]一种UV固化树脂及其制备方法与在UV固化色漆的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种UV固化树脂，特别是涉及一种UV固化树脂及其制备方法与在UV固化色漆的应用，属于有机高分子化合物领域。

背景技术

紫外光固化涂料具有快速固化、涂膜性能优异、高效、节能环保、适合流水线作业等优点，是世界涂料发展的主要方向之一。UV固化技术还在油墨、胶黏剂和电子产品等领域获得广泛的应用。然而，现有紫外光固化体系中添加颜填料制备色漆，由于颜填料对紫外光的屏蔽作用，使得涂料体系不能完全固化。因此，目前UV固化涂料多为清漆，几乎没有色漆。此外，现有UV固化树脂对颜填料的润湿不好，涂膜的附着力不好，这些都限制了UV涂料的推广应用。先喷涂溶剂型聚氨酯等色漆，再施工UV清漆，采用这种两步施工工艺制备有色涂层，存在施工复杂，成本高，性能不能满足要求。也有采用光、热双重固化机理制备UV固化色漆，需要额外的加热装置，消耗能源，而且其涂料的贮存稳定性不好或需要双组分包装。因此，迫切需要制备一种的UV树脂，这种树脂可以简便地用于UV色漆而不需要任何额外设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种UV固化树脂的制备方法，该方法制备的树脂可以用来制备具有良好的颜料润湿性和附着力的UV固化色漆。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种UV固化树脂的制备方法，由以下步骤组成：

（1）以重量份数计，将30～50份多元醇、10～30份多元酸和30～50份脂肪酸加入到反应器中，添加回流溶剂二甲苯，在160～240℃反应至体系的酸值为15mgKOH/g以下，降温到40℃得到醇酸树脂；所述的多元醇为丙二醇、丁二醇、新戊二醇、乙基丁基丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇和双三羟甲基丙烷的一种或两种；所述的多元酸为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、对苯二甲酸和己二酸的一种或多种；所述的脂肪酸为桐油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、豆油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸中的一种或两种；

（2）将20～60重量份酯类化合物和20～60重量份的异佛尔酮二异氰酸酯混合，并加入酯类化合物重量0.1%～1%的阻聚剂和异佛尔酮二异氰酸酯重量0.1%～3%的催化剂，在60～100℃下反应至羟基质量分数到0.3%以下，降温到40℃得到丙烯酸改性聚氨酯；其中所述的酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚或2,6-二叔丁基对甲苯酚；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、三乙烯二胺或异辛酸钴；

（3）在步骤2制备的丙烯酸改性聚氨酯中加入100～500重量份步骤1制备的醇酸树脂在60～100℃下反应2～3h，得到UV固化树脂。

优选地，步骤（1）中酯化反应温度为180～220℃。步骤（2）中反应温度为70～80℃。步骤（2）中催化剂用量为异佛尔酮二异氰酸酯质量的0.3%～2%。所述反应器为带有温度计、搅拌桨、回流冷凝管和分水设备的反应器。

本发明一种UV固化树脂，由上述制备方法制得。

本发明一种UV固化色漆，以重量份数计，由以下组分组成：所述的UV固化树脂100～500份、丙烯酸烷氧化多元醇酯活性稀释剂50～200份、颜料20～80份、热塑性丙烯酸树脂30～80份、光引发剂5～10份、醇酸树脂催干剂0.5～1份、分散剂0.5～2.5份、泡剂0.5～2.5份、流平剂0.5～2.5份；

所述的颜料为炭黑、钛白粉、酞菁绿、酞菁蓝、铁红或铬黄；