[发明专利]光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体及其涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸-聚氨酯杂化改性技术，特别涉及一种以杂化改性技术制得的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体，以及涂料。

背景技术

光固化涂料是20世纪60年代末由德国拜耳公司开发的一种环保型节能涂料。我国从20世纪80年代开始进入光固化涂料领域。近年来随着人们节能环保意识的增强，光固化涂料品种性能不断增强，应用领域不断拓展，产量快速增大，呈现出迅猛的发展势头。光固化产品已在电子行业光固化技术是—项节能和清洁环保型技术，它节约能源——能耗仅为热固化的五分之一，且不含溶剂、对生态环境有保护作用，不会向大气排放毒气和二氧化碳，故被誉为“绿色技术”。光固化技术(UV)是通过一定波长的紫外光照射，使液态的环氧丙烯酸树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺，光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。光固化涂料是光固化技术在工业上大规模成功应用的最早范例，也是目前光固化产业领域产销量最大的产品。

中国实用新型专利ZL201320312949.6提供了一种紫外光固化面地板，包括基材层、紫外光固化镭射膜、紫外光固化底漆层和紫外光固化面漆层，其中基材层上设置有一层所述紫外光固化镭射膜，镭射膜的上面依次涂有紫外光固化底漆层和紫外光固化面漆层。

中国实用新型专利ZL 201320077080.1提供了一种UVS光固化保温装饰复合板安装结构及安装锚固件。锚固件包含安装底座和插入部分，安装底座和插入部分均位于连接片上，安装底座上有安装基孔，安装底座和插入部分位于连接片的两个端部。还包含UVS光固化保温装饰复合板，插入部分插入UVS光固化保温装饰复合板的侧面将其固定。墙面上有一个以上的UVS光固化保温装饰复合板彼此邻接安装构成保温装饰层，插入部分插入紧邻氟碳光固化饰面层的蒸压增强纤维水泥板层中。新安装结构解决了锚固件损伤芯材、在芯材中松动、移位的问题，提高了安装牢固性，扩展了UVS光固化保温装饰复合板芯材的种类，适用于各种芯材；提高了工人安装效率。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种接枝率高，性能优秀的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体。

本发明的另一个目的在于提供一种光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体，此树脂配以合适的引发剂能在紫外光照射下，干燥快性能优秀。

本发明的又一个目的在于提供一种光固化水性涂料，适用于金属，塑料及玻璃底材，干燥速度快，性能优秀。

本发明所用的聚合技术属于本领域普通技术人员应当具备的一般操作技能，也可以根据《涂料工艺(第三版)》(涂料工艺编委会编，化学工业出版社，1997年)一书的指导制备得到。

本发明提供的一种光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体树脂，其制备步骤如下：

步骤一：按重量份，将60-65份端羟基不饱和聚酯，20-25份多异氰酸酯单体和5-10份亲水性单体与溶剂(如：丙酮)和催化剂(如：二月桂酸二丁基锡)共混，反应生成端NCO的聚氨酯树脂，标定异氰酸酯基(NCO)值为5％为反应终点；

步骤二：在溶剂(如：丙酮)条件下，将丙烯酸酯类单体通过自由基合成丙烯酸树脂，其中羟基丙烯酸酯类单体占15-25重量份；

步骤三：将步骤一与步骤二所合成树脂按用量比例1∶1混合接枝，然后中和并加水稀释，制成光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体。

本发明提供的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体树脂的制备方法，其步骤一具体的方法如：将端羟基不饱和聚酯和亲水性单体打底后抽真空，温度105℃-112℃，压力-0.06Mpa，时间1小时，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶解亲水性单体，温度降至60℃，开始滴加异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，1小时滴完；加入二月桂酸二丁基锡为催化剂，60℃保温1h，升温到70℃，保温4小时，根据粘度情况加入丙酮稀释，当NCO值为5％时即为终点。

本发明提供的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体树脂的制备方法，其步骤二具体的方法如：反应容器中加入丙酮，混合均匀，用氮气置换空气，把丙烯酸酯类单体(如：但不仅限于MMA、BA、MAA和HEMA等)与偶氮二异丁腈按质量比为50-100∶1组成的混合物滴加入容器，4小时滴加完毕；保持反应温度80℃-90℃，2小时，然后加入少量的偶氮二异丁腈和丙酮，并测定羟值为60mgKOH/g-70mgKOH/g，即为终点。

本发明提供的光敏性水性丙烯酸-聚氨酯分散体树脂的制备方法，所用的端羟基不饱和聚酯如：型号为191、193、195、118和138等不饱和树脂。这些树脂单独或混合使用应用于本发明。