[发明专利]一种改性丙烯酸酯光固化树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性丙烯酸酯光固化树脂，主要由以下原料制备而成：多元醇、内酯、丙烯酸、催化剂、阻聚剂和脱水剂，所述多元醇的羟基、所述内酯与所述丙烯酸的摩尔比为1:(1‑4):1。本发明先利用己内酯与多元醇反应合成一种高官能度弹性预聚物，再与丙烯酸单体在催化剂下酯化反应，生成高官能度弹性预聚物改性的丙烯酸酯光固化树脂，因己内酯是线性结构，弹性好，合成的高官能度弹性预聚物与硬单体丙烯酸酯化反应时中间软链段相对较多，C＝C双键在固化成膜时体积收缩小，产生内应力低，故涂膜的弹性好、伸长率高、附着力与抗冲击性能佳，使其应用领域更加广泛。

技术领域

本发明涉及树脂合成技术领域，具体涉及一种改性丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

随着人们环保意识增强，各国政府对涂料VOC(挥发性有机溶剂)排放的标准越来越严格。涂料应向无污染、低污染方向发展。亟待开发研制环保多功能的新型树脂。

光固化涂料丙烯酸酯树脂，其优点是：节约能源，无需烘烤。固化速率快：零点几秒到十秒；硬度高。目前主要应用在金属、塑料、木制品及其他对热敏感的部件上使用。

但光固化树脂如环氧丙烯酸酯酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯，固化成膜脆性大，柔韧性差，以及漆膜收缩率较大，对基材的附着力容易出现问题，很大程度上限制其应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性丙烯酸酯光固化树脂及其制备方法，该树脂具有高弹性，可降低固化成膜双键体积的收缩率，并提高对基材附着和抗冲击性能，使其应用领域广泛。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性丙烯酸酯光固化树脂，主要由以下原料制备而成：多元醇、内酯、丙烯酸、催化剂、阻聚剂和脱水剂，所述多元醇的羟基、所述内酯与所述丙烯酸的摩尔比为1:(1-4):1。

优选地，按所述改性丙烯酸酯光固化树脂的重量百分比计，所述催化剂的添加量为1-2％，所述阻聚剂的添加量为0.01-0.05％，所述脱水剂的添加量为8-10％。

优选地，所述多元醇的羟基的数量为3-6，所述多元醇为季戊四醇、三羟甲基丙烷或双季戊四醇中的一种。

优选地，所述内酯为ε-己内酯、δ-戊内酯或γ-丁内酯中的一种。

优选地，所述催化剂为甲苯磺酸或锡类化合物；所述脱水剂为甲苯、环己烷或二甲苯中的一种。

一种改性丙烯酸酯光固化树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1.将多元醇和内酯混合，加热反应，获得高官能度弹性预聚物；

S2.将所述高官能度弹性预聚物降温至40-60℃，加入丙烯酸、配方中40-60％的阻聚剂和配方中40-60％的催化剂混合，加热，进行第一次保温反应，再加入剩下的阻聚剂和催化剂，进行第二次保温反应；

S3.降温，加入脱水剂进行脱水，即得改性丙烯酸酯光固化树脂。

优选地，步骤S1在加热前通入保护气体，置换氧气。

优选地，步骤S1所述加热反应包括两个温度段，先加热至150-160℃反应1～2h，再以8-10℃/h的速度升温至180-190℃反应4-5h。

优选地，步骤S2所述加热是将温度升至120-130℃。

优选地，所述第一次保温反应的时间为1～2h，所述第二次保温反应的时间为1～2h。

优选地，步骤S3中所述降温是将温度降至100-110℃；

优选地，步骤S3中所述脱水的气氛为真空，时间为1～2h。