[发明专利]一种可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂及其制备方法

说明书

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种可光固化的水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂及其制备方法。本发明提供了一种可光固化的水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂，具有式(Ⅰ)所示结构。本发明可光固化的水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂为水溶性的，在室温下成均一透明乳液，加入光引发剂混合均匀后，通过紫外光辐照后可形成具有良好附着力和剥离强度的涂膜制品。本发明可光固化的水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂使用时的分散介质是水，大大减少了挥发性有机化合物的排放，且不存在游离的未反应基团，毒性小，是一种环境友好的涂料助剂。并且，本发明可光固化的水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂具有较高的碳碳双键含量，光固化速度快、能耗低，便于自动化生产，具有较高的经济效益。

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂及其制备方法。

背景技术

脲-异丁醛-甲醛树脂(UIF)是一种重要的多功能涂料助剂，具有耐黄变性好，溶解性能优良，不仅能提高涂膜的附着力，而且能提高涂膜的光泽度和硬度等性能。涂料助剂的应用水平，已成为衡量涂料生产技术水平的标志之一。紫外光固化(UV-curing)是一种高效、节能和环保的新技术。紫外光固化是通过吸收紫外光能量引发配方中预聚物和作为活性稀释剂的小分子丙烯酸酯之间的交联反应，形成具有一定性能的漆膜，满足了工业的要求。

目前，可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂不是水溶性的，在使用时，需要有机溶剂进行溶解，对人体和环境不友好，并且存在游离的未固化基团。

发明内容

本发明提供了一种可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂，用于解决现有可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂不是水溶性的，在使用时，需要有机溶剂进行溶解，对人体和环境不友好，并且存在游离的未固化基团的问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂，具有式(Ⅰ)所示结构；

本发明还提供一种可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂的制备方法，包括：

a)将脲-异丁醛-甲醛树脂溶于有机溶剂后与二异氰酸酯在催化剂的作用下，进行催化反应，得到式(Ⅱ)结构的化合物；

b)所述式(Ⅱ)结构的化合物与溶有阻聚剂的羟基丙烯酸酯进行反应，得到式(Ⅲ)结构的化合物；

c)将所述式(Ⅲ)结构的化合物溶于有机溶剂后加入3wt％～10wt％双氧水，进行氧化反应后，得到式(Ⅳ)结构的化合物；

d)所述式(Ⅳ)结构的化合物与成盐剂进行成盐反应，得到具有式(Ⅰ)所示结构的可光固化的水性脲-异丁醛-甲醛树脂。

优选的，步骤a)中所述催化反应的温度为70～90℃；

步骤a)中所述催化反应的时间为8～9h。

优选的，步骤b)中所述反应的温度为55～75℃；

步骤b)中所述反应的时间为3～4h。

优选的，步骤c)中所述氧化反应的温度为60～80℃；

步骤c)中所述氧化反应的时间为3～5h。

优选的，步骤d)中所述成盐反应的温度为40～60℃；

步骤d)中所述成盐反应的时间为0.5～1h。

优选的，所述脲-异丁醛-甲醛树脂的分子量为800～5000；

所述脲-异丁醛-甲醛树脂的羟值为50～200mgKOH/g。