[发明专利]一种可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用，所述可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂的制备方法如下：将环氧树脂、阻聚剂和催化剂A混合，搅拌升温至30～130℃并保温，然后流加（甲基）丙烯酸和催化剂B，流加时间为0.3～2.0h；流加完毕后继续反应4～12h，出料即得所述可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂；其中，所述催化剂A为有机铵化合物，所述催化剂B为铁化合物和/或铬化合物。本发明提供的方法制备得到的环氧丙烯酸树脂在保留环氧丙烯酸树脂原有物化性能的同时降低了粘度，并且还具有润湿性好和黄变低的优点，能够广泛应用于塑料罩光、纸张光油或模板涂料、油墨中。

技术领域

本发明涉及可紫外光固化领域，具体涉及一种可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧丙烯酸树脂是目前应用最广、用量最大的可紫外光固化预聚物之一，其由环氧树脂和（甲基）丙烯酸经酯化反应而制得。环氧树脂的开环反应是一种特殊的亲核取代反应，酸性及碱性催化剂均可以实现环氧树脂的开环。

酸催化剂由于催化效率较低使其应用受到了极大的限制，目前环氧丙烯酸树脂常用的催化剂为有机碱催化剂，如N，N-二甲基苯胺、三乙醇胺、4-二甲氨基吡啶、三乙胺、三苯基膦或四甲基氯化铵等。这些有机碱催化剂在催化合成环氧丙烯酸树脂时环氧树脂之间易产生醚化作用及其它非预期的副反应，导致环氧丙烯酸树脂分子量变大、粘度升高、黄变明显，从而影响环氧丙烯酸树脂在下游应用中的使用。因此，如何降低环氧丙烯酸树脂的粘度一直是紫外光固化行业的技术难题之一。中国专利201610654309.1、201110332844.2、200610157635.8均通过在环氧丙烯酸树脂结构中引入酸酐来改变环氧丙烯酸树脂单元以降低树脂的粘度；但是这种方法改变了原有环氧丙烯酸树脂的化学结构，致使环氧丙烯酸树脂的光泽度、硬度等物理性能发生显著变化。中国专利201610264305.2、201310502440.2、201110000659.3通过在反应过程中加入环氧稀释剂来降低环氧树脂的粘度，这同样造成了环氧丙烯酸树脂性能的极大变化。

因此，仍需寻求一种既能够不改变环氧丙烯酸树脂的物化性能同时又可以降低其粘度的合成方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂，本发明提供的方法制备得到的环氧丙烯酸树脂在保留其原有物化性能的同时降低了粘度，并且还具有润湿性好和黄变低的优点，能够广泛应用于塑料罩光、纸张光油或模板涂料、油墨中。

本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备得到的可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂。

本发明的另一目的在于提供上述可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂在塑料罩光、纸张光油、模板涂料或油墨中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂，所述可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂的制备方法如下：

将环氧树脂、阻聚剂和催化剂A混合，搅拌升温至30～130℃并保温，然后流加（甲基）丙烯酸和催化剂B，流加时间为0.3～2.0h；流加完毕后继续反应4～12h，出料即得所述可紫外光固化低粘度环氧丙烯酸树脂；

其中，所述催化剂A为有机铵化合物，所述催化剂B为铁化合物和/或铬化合物。

本发明选用金属催化剂与有机铵催化剂协同催化反应，同时通过控制加料方式实现了合成反应的平稳进行，显著降低了副反应发生的概率，使得树脂的分子结构分布更为均匀；与现有的合成方法相比，本发明提供的方法制得的环氧丙烯酸树脂中的双键含量不变，确保了环氧丙烯酸树脂原有的物理化学性能。在不引入其它化学结构片段的条件下，本发明提供的方法显著降低了环氧丙烯酸树脂的粘度。另外，发明人意外发现本发明提供的方法制备得到的环氧丙烯酸树脂的黄变性能和润湿性能显著优于现有技术其它方法制备得到的环氧丙烯酸树脂。