[发明专利]一种有机硅改性阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料及其应用

说明书

本发明公开了一种有机硅改性阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料及其应用。该涂料包含以下组分：70～100份脂环族环氧预聚物、1～25份有机硅改性脂环族环氧单体、0～15份活性稀释剂、0.2～1份消泡剂、0.3～1份流平剂和0.1～2.5份阳离子光引发剂。本发明通过丙烯酸酯共聚在脂环族环氧树脂预聚物中引入柔性基团，改善其韧性；并加入有机硅改性脂环族环氧单体，改善其表面性能和耐水耐污性能。涂料经紫外光照射后可快速交联，节能高效。固化后的涂料具有良好的附着力和防水抗污性能。

技术领域

本发明属于光固涂料领域，具体涉及一种有机硅改性阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料及其应用。

背景技术

环氧树脂固化后具有良好的物理化学性能，广泛应用于国防国民经济各部门中的涂料、胶黏剂、机械、建筑、电子电器绝缘材料、航空航天等。环氧化物可以在阳离子光引发剂的存在下通过UV光辐射方法聚合和交联，与自由基光聚合反应相比，阳离子光固化过程具以下优点：无空气抑制、光照结束后还可以进行“暗固化”反应、低毒性、低体积收缩且节能高效。固化后树脂具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

目前的研究还主要集中于普通环氧树脂的阳离子光固化涂料，但在环氧树脂中，脂环族环氧树脂比其它普通环氧树脂对阳离子光引发剂的反应性更强。脂环族环氧树脂体系中游离氯或金属离子的含量很低，且固化物具有优异的热稳定性、电绝缘性、耐候性及抗紫外辐射。脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上，能形成紧密的刚性分子结构，固化物较普通缩水甘油酯类环氧树脂硬度大，耐磨性能佳。但固化后交联密度大，固化物较脆，韧性差。另一方面，脂环族环氧树脂一般粘度较低，而对于涂料来说，粘度过低，就会造成流挂及其它弊病。但粘度过高，流平性差。因此，调节聚合物的粘度以及保证涂料产品最终质量，控制反应条件是非常重要的。

发明内容

为了克服脂环族环氧树脂涂料现有的韧性和流平性差等不足，本发明的首要目的在于提供一种有机硅改性的具有合适粘度且增韧的阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料。

本发明的另一目的在于提供上述有机硅改性阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种有机硅改性阳离子光固化脂环族环氧树脂涂料，其特征在于包括脂环族环氧树脂预聚物70～100份、有机硅改性脂环族环氧单体1～25份、活性稀释剂0～15份、消泡剂0.2～1份、流平剂0.3～1份和阳离子光引发剂0.1～2.5份；

所述的脂环族环氧树脂预聚物的化学结构式如式Ⅰ所示：

其中，R为H或CH₃，n＝1～6中任一个整数；

所述的有机硅改性脂环族环氧单体的化学结构式如式Ⅱ所示：

优选的，所述的脂环族环氧树脂预聚物通过以下法制备得到：

将10～40质量份3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、60～90质量份甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯、3～5质量份引发剂加入到150～200质量份2-丁酮或乙酸乙酯溶剂中混合均匀，在70～90℃下加热搅拌反应5～8h；减压蒸馏回收溶剂得到脂环族环氧树脂预聚物。

优选的，所述甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异戊酯、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸己酯中的至少一种；所述引发剂为偶氮类或有机过氧类引发剂。

优选的，所述的有机硅改性脂环族环氧单体通过以下法制备得到：