[发明专利]一种水溶性紫外光自固化氨基树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于甲醛三聚氰胺树脂技术领域，具体涉及一种水溶性紫外光自固化氨基树脂的制备方法。

背景技术

传统光敏性三聚氰胺甲醛树脂的合成方法是采用过量的37％的甲醛溶液与三聚氰胺反应生成六羟甲基三聚氰胺甲醛树脂，然后树脂与过量的甲醇或丁醇进行全醚化反应，醚化产物进一步与丙烯酸羟乙酯进行酯交换反应最终得到光敏性三聚氰胺甲醛树脂。此方法有如下问题，第一：在加成反应中使用了过量的37％甲醛溶液，在生产过程中产生大量废水，处理费用高，且影响产量，第二：光敏性的基团的接入采用先用小分子醇类醚化再与含有羟基的丙烯酸酯类化合物进行酯交换反应，反应工艺过程复杂，反应时间长，酯交换过程中产生的小分子醇类物质，需要进行后处理，第三：此类产品在固化过程中，需加入光引发剂才能固化，由于光引发剂的光解碎片分子小，容易迁移至涂层表面，导致涂层发黄和抗老化性能下降；有些光引发剂还会光解释放出醛类小分子，导致环境污染，第四：由于使用过量的醇类物质对全部羟甲基进行了醚化，生成的树脂不具有水溶性，在使用过程中需使用有机溶剂进行稀释而不能用水，增加VOC的排放。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题就是提出一种水溶性紫外光自固化氨基树脂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种水溶性紫外光自固化氨基树脂，包括以下重量份的原料：

1份三聚氰胺、1-2份固体多聚甲醛、4-7份丙烯酸羟乙酯、0.01-0.05份助剂以及1-1.5份改性剂。

进一步地，所述水溶性紫外光自固化氨基树脂，包括以下重量份的原料：

1份三聚氰胺、1.4份固体多聚甲醛、5.5份丙烯酸羟乙酯、0.02份助剂以及1.25份改性剂。

进一步地，所述助剂为对甲基苯磺酸，其作用为醚化反应的催化剂和脱水剂。

进一步地，所述改性剂为丙二酸二甲酯，其作用是与醚化产物中的双键进行迈克尔加成，其中酮结构可作为紫外光固化的引发剂。

一种水溶性紫外光自固化氨基树脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将原料三聚氰胺、固体多聚甲醛、份丙烯酸羟乙酯按1:1-2:4-7的比例混合后在60-95℃温度中搅拌4小时；

（2）向混合物中加入0.01-0.05份助剂对甲基苯磺酸，同时升温至90-110℃并搅拌3小时，然后抽样分析，应使甲醛含量小于0.5%；

（3）加入1-1.5份改性剂丙二酸二甲酯，同时降温至70℃，使丙二酸二甲酯与双键进行迈克尔加成反应，通过化学反应控制使丙二酸二甲酯含量小于0.1%以下，停止反应；

（4）将物料降温到50度后出料。

进一步地，所述步骤（1）中原料加入量为：1份三聚氰胺、1.4份固体多聚甲醛、5.5份丙烯酸羟乙酯。

进一步地，所述步骤（2）中对甲基苯磺酸的加入量为0.02份。

进一步地，所述步骤（3）中丙二酸二甲酯的加入量为1.25份。

本发明是以固体多聚甲醛/三聚氰胺/丙烯酸羟乙酯为原料合成光敏性三聚氰胺甲醛树脂，并通过丙二酸二甲酯进行改性。先以三聚氰胺为核与多聚甲醛进行缩合生成三聚氰胺甲醛树脂，采用固体甲醛为原料，生产过程中无废水排放，丙烯酸羟乙酯在反应过程中既做溶剂又做醚化剂，因其中含有光敏性双键，是树脂辐射固化过程中的交联剂，丙烯酸羟乙酯可减少有机溶剂的使用，生产工艺过程简单，通过控制醚化度使产品存在一部分羟甲基，从而产物具有一定的水溶性；然后通过丙二酸二甲酯进行改性产品具有自固化性能，通过此方法可制得可紫外光自固化且固化速度快、固化后产品耐水性好、气味低的水溶性紫外光自固化氨基树脂。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。

一种水溶性紫外光自固化氨基树脂，由以下重量份的原料制备而成：

1份三聚氰胺、1.4份固体多聚甲醛、5.5份丙烯酸羟乙酯、0.02份对甲基苯磺酸以及1.25份丙二酸二甲酯。

其制备方法包括以下步骤：（1）将上述原料三聚氰胺、固体多聚甲醛、份丙烯酸羟乙酯混合后在60-95℃温度中搅拌4小时；（2）向混合物中加入0.02份对甲基苯磺酸，同时升温至90-110℃并搅拌3小时，然后抽样分析，应使甲醛含量小于0.5%；（3）加入1.25份改性剂丙二酸二甲酯，同时降温至70℃，使丙二酸二甲酯与双键进行迈克尔加成反应，通过化学反应控制使丙二酸二甲酯含量小于0.1%以下，停止反应；（4）将物料降温到50度后出料。