[发明专利]一种经环氧基有机硅改性漆酚光固化膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光固化膜的制备方法，尤其涉及一种经环氧基有机硅改性漆酚光固化膜的制备方法，属于高性能化工涂料领域。

背景技术

21世纪以来，我国的光固化产业得到快速的发展，我国逐渐发展成为继美国、日本之后，全球第三大UV固化产品生产地区。UV固化涂料是一种高效、节能的环保型涂料，综合性能优良，具有固化速度快、固化温度低、能量消耗低、污染小等优点，应用范围广泛，正在逐步代替传统的固化涂料。而环氧有机硅材料具有优异的化学稳定性能、黏结性能、电气绝缘性能、耐高低温性能、力学性能等。并且我国在天然生漆的使用方面，拥有悠久的历史，其所生产的漆膜具有坚硬，耐热、耐腐蚀等优异性能。生漆的主要成膜物质是漆酚——是带有长侧碳链的邻苯二酚衍生物。但经漆酶氧化聚合所得的生漆膜，其固化时间长，且固化时受温度、湿度等的限制。漆酚有机硅聚合物集中了有机硅树脂及漆酚的特点，具有优良的性能。然而目前公开的通过酯交换等技术制备的漆酚有机硅聚合物，这些技术虽然可制得具有优异性能的漆酚有机硅聚合物，但其耗时长，因而其能耗将增加，这就使得适用于工业化生产时，其具有成本高等缺点。

本发明在紫外光辐照下，大大缩短了制备环氧基有机硅改性漆酚光固化膜的聚合时间，具有固化速率快、环保、能耗低、性能优异等优势。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种制备速度快、工艺简单、生产成本较低的经环氧基有机硅改性漆酚光固化膜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

1．除水

在一装有分水器的洁净的三口烧瓶中加入漆酚和二甲苯，预先混合成混合液，升温至138℃，恒温除水30分钟。其中漆酚与二甲苯的用量按重量份计，其比例为：漆酚：二甲苯为4:2~15；

2．预聚合

取下步骤（1）中的三口烧瓶分水器，冷却至90℃后，往混合液中加入环氧基有机硅，保持温度90~140℃，反应0.5~3小时，获得环氧基有机硅改性漆酚预聚物混合液。其中环氧基有机硅按环氧基基团与漆酚的摩尔量比为2:1~16；

3．光固化

将制备的环氧基有机硅改性漆酚预聚物混合液涂布在洁净的玻璃片上或经砂纸打磨的马口铁片上，在紫外光下辐照30~180秒后，获得环氧基有机硅改性漆酚光固化膜。其中光固化膜厚为10~40 μm；紫外灯主波长为365 nm，光强为103 mW/cm²，辐射距离为10 cm。

所述的环氧基有机硅具有200至2000的分子量，可以是环氧基硅烷偶联剂、环氧基有机硅氧烷季胺盐、有机硅改性环氧树脂中的一种或上述环氧基有机硅任意比例的混合物；其中优选γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）。

所述的环氧基硅烷偶联剂是指γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷（Wetlink 78）或β（3，4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷（Wetlink 78）。

所述的环氧基有机硅氧烷季胺盐是指二乙基-2,3-环氧丙基-[3-（甲基二甲氧基）]硅丙基氯化铵，其具有如下结构式：

 所述的有机硅改性环氧树脂是指乙烯基三乙氧基硅烷改性环氧丙烯酸或乙烯基三乙氧基硅烷改性酚醛环氧丙烯酯。

本发明具有以下优点：

1．漆酚是天然可再生资源，原料来源广，价格低廉。

2．可快速的制备环氧基有机硅改性漆酚光固化膜。

3．采用本发明技术所制备得到的经环氧基有机硅改性漆酚光固化膜涂料具有优异附着力、柔韧性能、抗冲击性能、耐化学介质性能及优异的耐热性能。

本发明中，表征环氧基有机硅改性漆酚光固化膜的设备及方法如下：

膜的制备

按GB/T 1727-1992《涂膜一般制备法》，将制备的漆酚/环氧基有机硅复合液涂布在洁净的玻璃片上或经砂纸打磨的马口铁片上，膜厚：约40μm。试样置于365 nm和2 kW的高压汞灯下辐照(GY.UV2KW/Ⅱ(s)型紫外光固化仪，保定市特种光源电器厂)，光强：103 mW/cm²（UV-A光强计，北京师范大学光电仪器厂）。辐射距离：10 cm，实验在空气中进行。

常规物理机械性能