[发明专利]含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料及其制备与应用。该复合UV固化涂料包括以下按质量份数计的组分：环氧(甲基)丙烯酸树脂100份；含氟预聚物0.01～50份；含双键的聚氧乙烯醚改性环氧树脂5～90份；光引发剂0.5～8份；消泡剂0.1～4份；分散剂0.5～5份；去离子水5～40份。本发明中用水来代替传统的稀释剂具有低成本、低粘度、很好的涂布适应性、设备易于清洗、无毒性、无刺激性等优点；且本发明中引进了亲水性聚醚链段，使体系具有较好的亲水性。本发明制得的复合UV固化涂料可在电子封装、建筑涂料、金属涂料等领域中进行应用。

技术领域

本发明属于聚合物涂料领域，特别涉及一种含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料及其制备与应用。

背景技术

UV固化环氧(甲基)丙烯酸树脂涂料具有力学性能好、透明度高和价格低廉等优点，因此在电子封装、油墨印刷、建筑涂料等领域有着广泛的应用。但传统的油性UV固化体系在环境保护、人身健康、工艺操作及膜性能控制等方面还存在不足，而且价格较贵。另外其中的稀释剂单体具有一定的的刺激性和臭味，会对人体造成健康造成危害。

水性光固化体系继承和发展了传统的UV固化技术的水性涂料技术的许多优点，近年来脱颖而出，成为新型光固化体系。它具有低成本、低粘度、很好的涂布适应性、设备易于清洗、无毒性、无刺激性、不燃烧等优点。但水性环氧(甲基)丙烯酸树脂涂料存在着耐水性、耐酸碱性差等问题。特别是由于水性环氧(甲基)丙烯酸树脂具有较高的表面张力，制备的环氧树脂涂料表面具有较高的表面能，从而限制了其在超疏水自清洁涂料领域的应用。

含氟聚合物具有优异的疏水疏油性、防污性、化学稳定性、耐热性，被广泛应用于涂料、塑料、织物整理剂等领域。利用含氟聚合物对水性环氧(甲基)丙烯酸树脂涂料进行改性能在很大程度上克服水性环氧(甲基)丙烯酸树脂涂料上述缺点。目前主要通过物理共混和添加小分子含氟反应性单体对水性环氧(甲基)丙烯酸树脂进行改性。物理共混的方式存在有机氟聚合物跟环氧涂料的相容性差，出现相分离，材料变得不透明，而且涂料的本体性能也有所降低；而添加小分子的含氟反应性单体，由于短的含氟链容易被包埋，含氟基团难以迁移到材料表面，要想达到理想的改性效果，需要添加大量的含氟单体。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料。

本发明的另一目的在于提供上述含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种含氟预聚物改性水性环氧(甲基)丙烯酸酯复合UV固化涂料，包括以下按质量份数计的组分：

所述的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂优选为通过如下方法制备得到：将100质量份缩水甘油醚型环氧树脂加热搅拌至60～90℃，然后加入0.1～100质量份(甲基)丙烯酸，0.05～3质量份催化剂和0.05～3质量份阻聚剂，然后升温至95～130℃，反应1～7小时，得到环氧(甲基)丙烯酸树脂。

所述的缩水甘油醚型环氧树脂，其环氧值为0.01～0.87，优选为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、均苯三酚三缩水甘油醚型环氧树脂和双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚型环氧树脂中的至少一种。

所述的催化剂优选为季铵盐；更优选为四丁基溴化铵。

所述的阻聚剂优选为对苯二酚。

所述的含氟预聚物(单乙烯基封端含氟预聚物)的结构式如式I所示：