[发明专利]紫外光固化涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种紫外光固化涂料及其制备方法。紫外光固化涂料的制备方法包括如下步骤：将二异氰酸酯与金刚烷二醇混合得到改性的二异氰酸酯，将二异氰酸酯与二元醇混合反应得到第一反应液；在第一反应液中加入多羟基羧酸和催化剂反应得到第二反应液，将第二反应液和扩链剂混合反应得到第三反应液；在第三反应液中加入羟基丙烯酸酯和阻聚剂反应得到第四反应液，在第四反应液中加入三乙胺，反应得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体；将去离子水加入到聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，乳化分散得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，将聚氨酯丙烯酸酯分散体、光引发剂、流平剂、消泡剂和分散剂混合，搅拌分散，得到紫外光固化涂料。上述方法制备的紫外光固化涂料具有较高的性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别涉及一种紫外光固化涂料及其制备方法。

背景技术

水性涂料具有无毒、无污染、无刺激、涂膜性能优良、节省能源、生产安全等优点，响应了二十一世纪高效、节能、绿色和环保的时代主题。目前，水性涂料大多采用线性聚合物作为主要材料，线性聚合物具有许多优异的性能，但是存在固化速度慢的缺点。

将水性涂料和光固化涂料技术结合起来，可以有效利用光固化技术固化速度快的优点，得到施工方便、各项性能较优的水性紫外光固化涂料。

然而，现有的水性紫外光固化涂料因在户外阳光曝晒下，漆膜很快黄变、粉化；若在建筑上使用水性紫外光固化涂料，还会造成建筑表面裸露腐蚀，从而降低建筑物的耐久性。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够制备出性能较好的紫外光固化涂料的方法。

此外，还提供一种紫外光固化涂料。

一种紫外光固化涂料的制备方法，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；

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；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。

在其中一个实施例中，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。