專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種可紫外光固化的組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種可紫外光固化的組合物及其制備方法，該組合物可廣泛用于光固化涂料、膠粘劑、密封材料和表面涂裝。
背景技術(shù)：
：紫外光固化聚合技術(shù)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如印刷罩光用在木器、紙張、金屬和塑料上，起到裝飾和保護(hù)作用；在電子信息領(lǐng)域中用于光纖、光盤(pán)、電子線路板制造等。但現(xiàn)有技術(shù)中的光固化組合物通常采用線型聚合物作為活性預(yù)聚物。超支化聚合物具有低粘度、高反應(yīng)活性、較高的溶解度和良好的相容性等特點(diǎn)。這種聚合物在光固化樹(shù)脂應(yīng)用中有特別的意義，由于分子中可提供很多端基官能團(tuán)，而且官能團(tuán)可以是多樣的及其特殊的分子形態(tài)，不容易發(fā)生分子鏈的纏結(jié)。與相近分子量的線型聚合物比較，同樣濃度下的粘度要低得多，能改善可固化樹(shù)脂得流動(dòng)性；而其在溶劑中較大的溶解度可以減少溶劑的用量，降低成本，減少排放。同時(shí)，其眾多的端基官能團(tuán)可用于不同目標(biāo)的改性，也使得樹(shù)脂具有較好的附著力。因此，超支化聚合物無(wú)疑是很有潛力的紫外光固化樹(shù)脂，現(xiàn)已研究過(guò)各種不同結(jié)構(gòu)的超支化聚合物，大都可以應(yīng)用于光固化樹(shù)脂中或通過(guò)端基改性后應(yīng)用于其中。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種固化性能優(yōu)良、合成方便的紫外光固化的組合物及其制備方法。本發(fā)明采用開(kāi)環(huán)多支化聚合物反應(yīng)(ring-openingmultibranchingpolymerization)合成了端基多羥基化的超支化聚醚預(yù)聚物，并在此化合物的基礎(chǔ)上利用端基修飾引入了可光交聯(lián)的環(huán)氧基團(tuán)。通過(guò)與活性稀釋劑、聚合引發(fā)劑和流平劑按一定的重量比例均勻地混合，涂膜后用紫外光照射一定時(shí)間即可固化成膜。本發(fā)明提供的紫外光固化組合物，各組分按重量百分比計(jì)為a.超支化環(huán)氧預(yù)聚物4060%b.活性稀釋單體2045%c.光聚合引發(fā)劑0.510%d.流平劑l10%其中超支化環(huán)氧預(yù)聚物的分子結(jié)構(gòu)如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，超支化聚醚為主體結(jié)構(gòu)，而端基帶有可光交聯(lián)的環(huán)氧基團(tuán)；其中，R為CnH2W(n=l4)的垸基或芳基基團(tuán)；超支化環(huán)氧預(yù)聚物的分子量為100010000g/mol。組合物中所用的光聚合引發(fā)劑是[4-(2-羥基-3-丁氧基-l-丙氧基)苯基]苯碘鎗-六氟銻酸鹽、環(huán)戊二烯基-鐵-二苯醚]六氟磷酸鹽、三苯基硫鑰六氟銻酸鹽、二苯基碘鎗六氟砷酸鹽的一種或其混合物；組合物中所用的活性稀釋劑為帶一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯、帶兩環(huán)氧基團(tuán)的酯和帶大于3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯組成，其中，帶一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯用量為10—20%,帶兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯的用量為5—15%，帶3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯的用量為5——10%，三者總量為20—45%;其中的百分?jǐn)?shù)表示組成活性稀釋劑的三種成份在組合物中的重量百分比。本發(fā)明還提供上述給我的制備方法，其步驟如下(1)超支化環(huán)氧預(yù)聚物的制備，首先是在堿性催化條件下采用開(kāi)環(huán)多支化聚合物反應(yīng)由l份三醇分子和n份(n=l~10)l-羥基-2,3-環(huán)氧丙垸(環(huán)氧丙醇)反應(yīng)得到超支化聚醚，再將環(huán)氧化引入超支化聚醚的末端得到具有紫外光交聯(lián)/固化作用的超支化環(huán)氧預(yù)聚物。(2)組合物的制備將上述超支化環(huán)氧預(yù)聚物與活性稀釋劑、光聚合引發(fā)劑和流閏劑按重量比例均勻地混合即可。由本發(fā)明制備的光固化組合物，固化性能好，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低。具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明專(zhuān)利的內(nèi)容，下面通過(guò)具體的實(shí)例和圖例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)例按以下步驟進(jìn)行實(shí)施例l、超支化聚醚預(yù)聚物的合成采用機(jī)械攪拌，在氬氣氛圍下，在反應(yīng)釜中加入三醇分子和10%摩爾比的甲醇鉀溶液(市售的3.7mol/L的甲醇鉀甲醇溶液)。加熱蒸餾除去甲醇溶劑，并使得反應(yīng)物處于熔體狀態(tài)。在95。C下，12小時(shí)內(nèi)緩慢加入n份(n-1~10)l-羥基-2,3-環(huán)氧丙垸(力口入量決定超支化聚合物的支化度)。反應(yīng)完成后，將產(chǎn)物溶于甲醇中，采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾以將溶液從堿性調(diào)回中性。在丙酮中沉降兩次后，在真空烘箱內(nèi)80。C干燥15小時(shí)，得到的多羥基聚醚為無(wú)色的、高粘性液體。產(chǎn)率隨環(huán)氧丙醇的加入量不同在8095%之間。實(shí)施例2、超支化聚丙烯酸酯預(yù)聚物的合成氬氣氛圍下，將所得到的超支化聚醚預(yù)聚物溶于三乙胺中，緩慢滴加入過(guò)量的新蒸餾的環(huán)氧酰氯，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，逐漸有白色鹽生成。室溫下反應(yīng)12小時(shí)后，過(guò)濾除去三乙胺的鹽酸鹽，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以除去大量溶劑，在甲醇中沉降兩次后，在真空烘箱中室溫下千燥10小時(shí)，得到端基為環(huán)氧化的超支化預(yù)聚物。實(shí)施例3、紫外光固化性能的表征本例的紫外光固化物重量比為超支化環(huán)氧預(yù)聚物50%，活性稀釋單體40%，光聚合引發(fā)劑7%,流平劑3%。在輻射光源和輻射距離都相同的情況下，研究了不同輻射時(shí)間對(duì)相同涂膜固化時(shí)問(wèn)和性能的影響以及相同輻射時(shí)間對(duì)不同涂膜性能的影響，分別見(jiàn)表1和表2。表l不同輻射時(shí)間對(duì)同一涂膜U00。C)性能的影響輻射距離(cm)輻射時(shí)間(min)輻射結(jié)果^F1未完全固化無(wú)色透明未完全固化無(wú)色透明已固化無(wú)色透明已完全固化無(wú)色透明表2相同輻射時(shí)間對(duì)不同涂膜性能的影響涂膜溫度(°C)輻射時(shí)間(min)輻射結(jié)果^FW<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>808未完全固化無(wú)色透明908未完全固化無(wú)色透明1008己固化無(wú)色透明1108已完全固化無(wú)色透明~~表l的結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)輻射時(shí)間，有利于涂膜的完全固化，涂膜的硬度也能隨著上升。但并不是輻射時(shí)間越長(zhǎng)就越好。因?yàn)殡S著固化時(shí)間的延長(zhǎng)，涂膜的附著力會(huì)下降，這是由于過(guò)長(zhǎng)的輻射時(shí)間使涂膜的交聯(lián)程度過(guò)高所致，故在一定程度上會(huì)限制涂料的應(yīng)用。表2的結(jié)果表明，在相同的輻射時(shí)間的情況下，若制備環(huán)氧化樹(shù)脂的溫度越高則固化度越高，固化效果越好。權(quán)利要求1、一種紫外光固化組合物，其特征在于，由超支化環(huán)氧預(yù)聚物、活性稀釋劑、光聚合引發(fā)劑和流平劑組成，各組分按重量百分比計(jì)為a.超支化環(huán)氧預(yù)聚物40～60％b.活性稀釋劑20～45％c.光聚合引發(fā)劑0.5～10％d.流平劑1～10％其中，所述的超支化環(huán)氧預(yù)聚物具有如下結(jié)構(gòu)其中，超支化聚醚為主體結(jié)構(gòu)，端基帶有可光交聯(lián)的環(huán)氧基團(tuán)；R為CnH2n+1的烷基或芳基基團(tuán)，n＝1～4，其分子量為1000～10000g/mol；所述的活性稀釋劑由帶一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯、帶兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯和帶大于3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯組成，其中，帶一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯用量為10-20％，帶兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯的用量為5-15％，帶3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的酯的用量為5-10％，三者總量為20-45％；該百分比以組合物總重量為基數(shù)，所述光聚合引發(fā)劑是[4-(2-羥基-3-丁氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽、環(huán)戊二烯基-鐵-二苯醚]六氟磷酸鹽三苯基硫鎓六氟銻酸鹽或二苯基碘鎓六氟砷酸鹽的一種，或幾種混合物。2、一種如權(quán)利要求1所述的紫外光固化組合物的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)制備超支化環(huán)氧預(yù)聚物首先在堿性催化條件下，由1份三醇分子和n份l-羥基-2,3-環(huán)氧丙烷反應(yīng)得到超支化聚醚，n=l~10，再將環(huán)氧引入超支化聚醚的末端得到具有紫外光交聯(lián)/固化作用的超支化環(huán)氧預(yù)聚物；(2)制備組合物按重量配比，將超支化環(huán)氧預(yù)聚物、活性稀釋劑、光聚合引發(fā)劑和流平劑混合均勻即可。全文摘要本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體為一種可紫外光固化組合物。包括超支化的環(huán)氧預(yù)聚物、活性稀釋劑、光聚合引發(fā)劑和流平劑按一定的含量配比組成。其中，超支化環(huán)氧預(yù)聚物的主體結(jié)構(gòu)為超支化聚苯醚，起交聯(lián)作用的環(huán)氧鍵通過(guò)酯化反應(yīng)引入到超支化聚合物末端。所述組合物可廣泛用于光固化涂料、膠粘劑、密封材料和表面涂裝。文檔編號(hào)C09J163/00GK101104769SQ20071004370公開(kāi)日2008年1月16日申請(qǐng)日期2007年7月12日優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日發(fā)明者劉天西,超張,彭紅丹,敏汪,汪偉志,睿王,郭述忠,舒黃申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)