[发明专利]相容性占优的非离子光固化聚氨酯水分散体树脂组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了相容性占优的非离子光固化聚氨酯水分散体树脂组合物及其制备方法和应用，该组合物的水分散体系稳定性高，合成工艺简单可靠；具有教优的润湿性及流平性，对染料和颜料具有优良的相容性、极佳的对底材及层间的附着力，透明度以及超低的VOC，对丙烯酸乳液相容性较佳，可以制备水性光固化面漆和底漆，对金属与非金属具有优良的附着力，为制备开发高性能水性紫外光固化涂料有更多的材料选择余地和更广泛的应用。

技术领域

本发明属于水性光固化涂料制备技术领域，具体涉及相容性占优的非离子光固化聚氨酯水分散体树脂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

目前，UV固化树脂已广泛应用于涂料、油墨和胶粘剂等光固化体系的预聚体中。而水性UV固化树脂作为一种新型、环保和节能型树脂，其各项性能均优于传统的UV固化树脂。特别是水性UV树脂是高分子量的其粘度可以用水来调节且以水作为溶解介质，水性UV固化涂料具有安全环保、节能、粘度可调、可实现薄涂层涂布、成本较低既可应用于纸张上光油、丝网印刷油墨、平版印刷油墨、塑料清漆、罩光清漆和皮革涂料等方面，也可应用于光聚合物印刷版、凹印油墨和柔印油墨等应用领域，甚至在木器、木材涂饰、纺织面料、金属、陶瓷等领域也有较高的应用价值。国内外各个厂家都开发和应用水性UV树脂，国内有UV77A，UV-13，UV-500W等水性UV树脂广泛应用于皮革、塑料、纸张、木器等高装饰性要求领域，国外的有7177、7699系列广泛应用于水性木器漆与木地板行业。

在市场上大多数的该类水性UV树脂产品大多为阴离子体系，其做法是先在分子结构中引入羧酸基团，然后再用碱中和，从而得到亲水的阴离子基团。这种亲水技术的缺陷在于与其他乳液以及醇溶性染料相容性较差；涂膜固化后亲水的阴离子极性基团极易向涂层表面迁移，导致涂层表面吸水从而直接损害了涂层的耐水性、通透性和耐腐蚀性。

发明内容

发明目的：本发明针对目前的水性UV树脂涂料耐水解差，与乳液、颜料染料相容性较差，稳定性差，及透明度低的问题，提出一种水性UV聚氨酯树脂组合物及其制备方法，具体提供了一种相容性占优的非离子光固化聚氨酯水分散体树脂组合物及其制备方法。

本发明运用非离子亲水技术，成功避免了亲水基团的迁移，从而大大提高了涂膜的耐水性和耐腐蚀性能。再如本水分散体系的长期稳定性，颜料和醇溶性染料相容性，以及与阴离子丙烯酸乳液、阳离子丙烯酸乳液及强制乳化树脂乳液等相容性和稳定性都比较优异，拓展了水性UV树脂的应用范围领域。

本发明组合物的水分散体系稳定性高，极佳的对底材及层间的附着力，与颜料染料、阴离子丙烯酸乳液、阳离子丙烯酸乳液及强制乳化树脂乳液等良好的相容性和稳定性，优异的耐水性以及超低的VOC(挥发性有机物)和HAP(有害空气污染物)值，具有较低的粘度，为制备开发高性能水性涂料有更广阔的应用前景

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了相容性占优的非离子光固化聚氨酯水分散体树脂组合物，所述组合物包括以下重量份数的组分制成：二元醇树脂15～50份，多异氰酸酯3～15份，羟基丙烯酸酯1～10份，催化剂0.1～0.4份，端氨基甲氧基聚醚10～25份，去离子水35～230份，防腐剂0.2～0.8份。

其中，所述二元醇树脂为聚己内脂二元醇或聚呋喃二元醇或聚丙二醇二元醇或聚丁二烯二元醇或聚醚二元醇中的一种或其中任意几种的混合物，分子量为400～2000。

其中，所述多异氰酸酯为芳香族、脂肪族、脂环族二异氰酸酯或三聚体异氰酸酯一种或其中任意几种的混合物。

其中，所述羟基丙烯酸酯包括甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟己酯一种或其中任意几种的混合物。

其中，所述防腐剂为卡松类防腐剂。

本发明内容还包括所述的组合物的制备方法，包括以下步骤：

1)取二元醇树脂和多异氰酸酯，升温至70～80℃，反应1～2小时得到异氰酸酯预聚物；