專利名稱：自消光樹(shù)脂的合成工藝和紫外光固化漆膜堅(jiān)韌的亞光面漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有自消光能紫外光固化的樹(shù)脂合成工藝和由其為主基配制的漆膜堅(jiān)韌的亞光型面漆背景技術(shù)紫外光固化涂料作為目前固化速度最快的環(huán)保型涂料，廣泛應(yīng)用于竹木、金屬、塑料、紙張的涂裝，其主基為丙烯酸環(huán)氧脂，涂膜堅(jiān)硬有高光澤。在許多場(chǎng)合要求涂膜有柔韌性和低光澤、半亞光(50～60％)、全亞(20％左右)。一般的方法是添加大量的長(zhǎng)碳鏈的丙烯酸脂，改善丙烯酸環(huán)氧脂的堅(jiān)脆性添加大量的消光粉，達(dá)到低光澤的要求。從而出現(xiàn)了一系列的弊病，如涂膜硬度下降，體系粘度過(guò)大，涂裝施工困難，光澤不均勻等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是從涂料主基聚合物上著手去解決光固化后漆膜硬脆和高光澤的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明內(nèi)容以雙酚A或雙酚F和環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷加成物和多異氰酸酯在有機(jī)物錫催化劑的存在下進(jìn)行第一步加成反應(yīng)生成端異氰酸酯聚合物。端異氰酸酯聚合物和丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯進(jìn)行第二步加成反應(yīng)生產(chǎn)結(jié)晶性丙烯酸聚氨酷。
1.由雙酚A或雙酚F和1摩爾至10摩爾的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷為主鏈和4摩爾至10摩爾的多異氰酸酯反應(yīng)生成第一步加成物。
2、由上述第一步加成物和3摩爾至12摩爾的端羥基的丙烯酸酯反應(yīng)進(jìn)行第二步加成，生成丙烯酸聚氨酯。端羥基的內(nèi)烯酸酯可以是丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸羥丙酯。由此生成的樹(shù)脂在30℃以上為液體，20℃以下為結(jié)晶體。這類樹(shù)脂在丙烯酸酷中有很好的溶解性。
3、由其配制的紫外光固化漆膜堅(jiān)韌的亞光面漆由上述一種丙烯酸聚氨酯，最好是幾種丙烯酸聚氨酯相混合作為主要成膜材料，在面漆中的重量百分比為35～55％。
活性稀釋劑為多官能團(tuán)的丙烯酸酯，例如二丙二醇二內(nèi)烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMTPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)在面漆中的重量百分比為15～40％。最好是數(shù)種活性稀釋劑混合使用。
光引發(fā)劑采用本技術(shù)領(lǐng)域的公知產(chǎn)品，羥基酮類如汽巴公司出品的Irgacurell73或者安息香醚如安息香乙醚或安息香丁醚，其用量為1-5重量百分比。
光敏催化劑為端胺基的丙烯酸酯，例如丙烯酸二乙基氨基乙酯，丙烯酸酯和三乙烯二胺加成物，如P115在面漆中的重量百分比為0.5～3％。為了使漆膜具有光滑性和良好的手感，在面漆中有必要添加少量的消光粉，適宜的消光粉為表面用蠟處理的二氧化硅，用星為2-5％重量百分比。
其它助劑包括流平劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑等。
本發(fā)明的有益效果用幾種結(jié)構(gòu)的結(jié)晶性丙烯酸聚氨酯、二官能度稀釋單體、三官能度交聯(lián)單體、光引發(fā)劑、光敏催化劑、滑石粉、消光粉制成低粘度的光固化涂料。本發(fā)明配方工藝合理制作工作簡(jiǎn)便，能制成的涂料光固化速度快、涂膜平整光滑、附著力強(qiáng)、以二種直鏈狀的雙酚A或雙酚F的、亞烷基氧化物為主鏈，制成數(shù)種結(jié)晶型丙烯酸聚氨酯樹(shù)脂，通過(guò)一定的涂料組成配制和光固化工藝所得到涂膜不僅具有附著力強(qiáng)堅(jiān)韌，耐高低溫沖擊，而且具有自消光、亞光均勻等特性。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例，包括以下的步驟步驟1在3升的反應(yīng)器上裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、冷凝器、滴加高位槽。先投入醋酸乙酯127克，1摩爾雙酚A和4摩爾環(huán)氧乙烷的加成物404克、二丁基二月桂酸錫0.05克，在50～55℃攪拌30分鐘使之完全溶解，隨后470.5克甲苯二異氰酸酯在50-55℃滴加到反應(yīng)體系中，滴加完畢后在50-55℃下保溫3小時(shí)。在同樣溫度下再滴加丙烯酸羥丙酯390克；再在55-60℃下保溫7小時(shí)以上，直到NCO％小于0.5為結(jié)束，得到在30℃以上為無(wú)色透明的粘稠狀液體。20℃以下為結(jié)晶體的聚合物。
步驟2在和步驟1相同的反應(yīng)器中用同樣的工藝以下述的原料配方可以制得在20℃以上為無(wú)色透明的粘稠狀液體，在12℃以下為結(jié)晶體的聚合物。
配方1摩爾雙酚F和8摩爾環(huán)氧丙烷的加成物692克，醋酸乙酯200克，其他原料名稱和數(shù)量同步驟1。
步驟3步驟1所制得樹(shù)脂50份，步驟2所制得的樹(shù)脂100重量份，二丙二醇二丙烯酯100重量份，三羥甲基三丙烯酸酯80重量份，加熱到40-50℃，以每分鐘60-80轉(zhuǎn)速度攪拌30分鐘使之成為溶液，隨后加入英國(guó)格雷斯公司出品的9750消光粉14重量份，以每分鐘2500-3000轉(zhuǎn)的高速粉碎20分鐘，停止攪拌加入汽巴公司出品的Irgacurell7310重量份，再以每分鐘60-80轉(zhuǎn)速度攪拌20分鐘，得到40℃下涂-4杯粘度為90秒的流動(dòng)性良好的乳白色涂料。
比較例環(huán)氧丙烯酸酯100重量份，三丙二醇二丙烯酯200重量份，三羥甲基丙烷三丙烯酸80重量份，加熱到35-40℃以每分鐘60-80轉(zhuǎn)速度攪拌30分鐘使之成為溶液，再加入英國(guó)格雷斯公司出品的9750消光粉45重量份，隨后以每分鐘2500-3000轉(zhuǎn)速度高速粉碎30分鐘，停止攪拌后加入Irgacnrell73 11.4重量份UCB公司出品的P115 5重量份，再以每分鐘60-80轉(zhuǎn)速度攪拌30分鐘，得到40℃下涂-4杯粘度為180秒的有假稠性的涂料。
涂料的固化及涂膜的制造W125型光固化器內(nèi)裝1500W高壓汞燈二支其和鏈?zhǔn)絺魉推骶嚯x為25公分，在楓中板上預(yù)先用申真牌201型光固化底漆涂布二道，每道涂布量20克/平方米，在上述光固化器中每道底漆曝光18秒，層間用240目水砂皮打磨。隨后分別涂布實(shí)例3和比較例4的消光面漆。再在上述光固化器中曝光18秒。兩種涂膜性能的測(cè)定結(jié)果如下表實(shí)例比較例光固化性 已實(shí)干 已實(shí)干涂膜外觀 平整光滑有少量氣泡，不平整消光粉排列均勻 消光粉排列不均勻光澤度60*19、18、16％35、31、25％17.6％ 30.3％鉛筆硬度(擦傷) 4H 2H高低溫循環(huán)周期 通過(guò)6周期涂膜不開(kāi)裂 3周期后涂膜開(kāi)裂附著力(劃格法2mm膠帶) 通過(guò)有1/4膠落耐磨性(？50g/500r)g0.005 0.012高低溫循環(huán)條件60℃、0.5小時(shí)-25℃、15分鐘-40℃、0.5小時(shí)-25℃15分鐘為一個(gè)周期目測(cè)涂膜變化。
權(quán)利要求
1.一種自消光樹(shù)脂，由雙酚A或雙酚F和1摩爾至10摩爾的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷為主鏈和4摩爾至10摩爾的多異氰酸酯反應(yīng)生成第一步加成物，由上述第一步加成物和3摩爾至12摩爾的端羥基的丙烯酸酯反應(yīng)進(jìn)行第二步加成，生成丙烯酸聚氨酯，端羥基的丙烯酸酯可以是丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸羥丙酯，合成工藝如下步驟1在3升的反應(yīng)器上裝有電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、冷凝器、滴加高位槽，先投入醋酸乙酯，1摩爾雙酚A和4摩爾環(huán)氧乙烷的加成物、二丁基二月桂酸錫，在50～55℃攪拌30分鐘使之完全溶解，隨后甲苯二異氰酸酯在50-55℃滴加到反應(yīng)體系中，滴加完畢后在50-55℃下保溫3小時(shí)。在同樣溫度下再滴加丙烯酸羥丙酯；再在55-60℃下保溫7小時(shí)以上，直到NCO％小于0.5為結(jié)束，得到在30℃以上為無(wú)色透明的粘稠狀液體，20℃以下為結(jié)晶體的聚合物；步驟2在和步驟1相同的反應(yīng)器中用同樣的工藝以下述的原料配方可以制得在20℃以上為無(wú)色透明的粘稠狀液體，在12℃以下為結(jié)晶體的聚合物；配方1摩爾雙酚F和8摩爾環(huán)氧丙烷的加成物，醋酸乙酯，其他原料名稱和數(shù)量同步驟1；
2.由自消光樹(shù)脂為主基配制的紫外光固化漆膜堅(jiān)韌的亞光面漆包括上述一種丙烯酸聚氨酯，最好是幾種丙烯酸聚氨酯相混合作為主要成膜材料，在面漆中的重量百分比為35～55％，活性稀釋劑為多官能團(tuán)的丙烯酸酯，光引發(fā)劑，光敏催化劑為端胺基的丙烯酸酯，在面漆中的重量百分比為0.5～3％，消光粉為表面用蠟處理的二氧化硅，用量為2-5％重量百分比，其它助劑包括流平劑、消泡劑、潤(rùn)濕劑等。
全文摘要
一種自消光樹(shù)脂，由雙酚A或雙酚F和1摩爾至10摩爾的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷為主鏈和4摩爾至10摩爾的多異氰酸酯反應(yīng)生成第一步加成物，由上述第一步加成物和3摩爾至12摩爾的端羥基的丙烯酸酯反應(yīng)進(jìn)行第二步加成，生成丙烯酸聚氨酯，由自消光樹(shù)脂為主基配制的紫外光固化漆膜堅(jiān)韌的亞光面漆丙烯酸聚氨酯相混合作為主要成膜材料，在面漆中的重量百分比為35～55％，活性稀釋劑為多官能團(tuán)的丙烯酸酯，本發(fā)明不僅具有附著力強(qiáng)堅(jiān)韌，耐高低溫沖擊，而且具有自消光、亞光均勻等特性。
文檔編號(hào)C09D175/14GK1548491SQ0311688
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者王德中 申請(qǐng)人:上海申真企業(yè)發(fā)展有限公司, 王德中