[发明专利]紫外光固化涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在保护性气体的环境下，将二异氰酸酯与金刚烷二醇混合，于70～85℃反应1～3小时，得到改性的二异氰酸酯，其中，所述金刚烷二醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为1:2；

在所述改性的二异氰酸酯中加入二元醇，于60～80℃搅拌反应2～4小时，得到第一反应液，其中，所述二元醇与所述改性的二异氰酸酯的摩尔比为1:2～6；

在所述第一反应液中加入多羟基羧酸和催化剂，于70～80℃搅拌反应1～2小时，得到第二反应液，其中，所述多羟基羧酸与所述改性的二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.3:1；

于50～60℃的条件下，将所述第二反应液和扩链剂混合，进行扩链反应2～3小时，得到第三反应液；其中，所述扩链剂与所述改性的二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.3:1；

于50～60℃的条件下，在所述第三反应液中加入羟基丙烯酸酯和阻聚剂进行封端，反应1小时后，升温至70～85℃，然后加入丙酮，继续反应2小时，得到第四反应液；其中，所述羟基丙烯酸酯与所述改性的二异氰酸酯的摩尔比为0.2～0.6:1；及

于40～50℃的条件下，在所述第四反应液中加入三乙胺，反应0.5～1.0小时，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其中，所述三乙胺与所述多羟基羧酸的摩尔比为1～1.5:1；

在持续搅拌的条件下，将去离子水加入到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，继续搅拌乳化分散30～40分钟，经冷却，得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，其中，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所述去离子水的质量比为30～50:40～60；

按照质量份数包括如下组分：所述聚氨酯丙烯酸酯分散体80～95份、光引发剂2～6份、流平剂0.1～1份、分散剂0.1～1份及消泡剂0.1～1份；及

将所述聚氨酯丙烯酸酯分散体、所述光引发剂、所述流平剂、所述分散剂和所述消泡剂混合，搅拌分散15～30分钟，得到紫外光固化涂料；

还包括所述扩链剂的制备步骤：

将季戊四醇三丙烯酸酯、甲氧基苯酚和丙酮混合，于45℃的条件下，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，然后于40～60℃反应1～3小时，得到第一混合液；将三羟甲基丙烷的丙酮溶液加入所述第一混合液中，于60～75℃反应直至异氰酸根离子消失，得到含双键的二元醇单体，其中，所述季戊四醇三丙烯酸酯、所述异佛尔酮二异氰酸酯和所述三羟甲基丙烷的摩尔比为1:1:1。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯选自二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述二元醇选自聚醚二元醇、聚己内酯二元醇及聚碳酸酯二元醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述多羟基羧酸为二羟甲基丙酸及二羟甲基丁酸中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；其中，所述催化剂与所述多羟基羧酸的质量比为0.1～1:3～8。

6.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯及三羟甲基丙烷二丙烯酸酯中的至少一种；所述阻聚剂为对甲氧基苯酚，所述阻聚剂与所述羟基丙烯酸酯的质量比为0.1～0.5:20～60。

7.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，所述金刚烷二醇选自1,3-金刚烷二醇及1,3-二(4-羟基苯)金刚烷中的至少一种。