本發(fā)明屬于紫外光固化涂料領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

紫外光固化技術(shù)是一項高效、節(jié)能與環(huán)保的新技術(shù)，自20世紀60年代德國Bayer公司開發(fā)了第一代紫外光固化涂料之后，一直保持著快速的發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、粘合劑、印刷線路板、信息技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。

紫外光固化涂料發(fā)展最為迅速，被廣泛應(yīng)用于建筑、家具、汽車等諸多領(lǐng)域。但在實際應(yīng)用過程中，丙烯酸酯紫外光固化涂料，往往會出現(xiàn)表面不干或者表面出現(xiàn)白色分層的現(xiàn)象。這主要是因為丙烯酸酯固化過程中氧阻聚的影響。這一缺點嚴重限制，成為了制約紫外光固化技術(shù)向各行業(yè)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。目前主要的解決方法為雙重固化法，往往是采用紫外光-熱固化或紫外光-濕固化。但其缺點主要在紫外光-熱固化需要加熱，紫外光-濕固化對濕度有一定的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明提供一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述抗氧阻效應(yīng)紫外光涂料的制備方法，只需要一次光照即可實現(xiàn)固化。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料，由以下按重量份數(shù)計的組分制備而成：

其中樹脂與活性稀釋劑總重量為100份。

所述的丙烯酸類樹脂為環(huán)氧丙烯酸酯類樹脂和聚氨酯丙烯酸酯類樹脂中一種以上；所述的環(huán)氧丙烯酸類樹脂為雙酚A環(huán)氧丙烯酸樹脂、雙酚F環(huán)氧丙烯酸樹脂或酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂的一種以上，所述的聚氨酯丙烯酸酯類樹脂為脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、芳香族聚氨酯丙烯酸樹脂的一種或兩種。

所述的活性稀釋劑為己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯或丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯中的一種以上。

所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷、異丙基硫雜蒽酮(ITX)、二苯甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙酮-1(907)、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚和安息香異丙醚中的至少一種。

所述的巰基封端的超支化聚酯的制備方法，包括以下步驟：

將超支化聚酯、巰基乙酸、二甲氨基吡啶對甲苯磺酸鹽(DPTS)與有機溶劑進行混合，加熱回流分水，達到理論出水量后停止反應(yīng)，去除有機溶劑，萃取，得到萃取相和萃余相；將萃余相中殘余的萃取劑除去，得到巰基封端的超支化聚酯。

所述的超支化聚酯為超支化聚酯Boltorn H20、Boltorn H30、Boltorn H40中的一種以上。

所述超支化聚酯中羥基與巰基乙酸中巰基的摩爾比為1：(1.1～1.5)，所述DPTS用量為聚酯與巰基乙酸總質(zhì)量的0.5～1.5％，優(yōu)選為1.2％；

所述加熱回流的溫度為120～130℃；所述有機溶劑為甲苯、苯或環(huán)己烷；所述萃取的萃取劑為無水乙醇，所述萃取的次數(shù)為2～5次，所述超支化聚酯與有機溶劑的摩爾體積比為(0.05～0.1)mol：(100～200)mL；理論出水是指酯化完全后的出水量。

所述二甲氨基吡啶對甲苯磺酸鹽(DPTS)通過以下方法得到：

將等摩爾量的4-二甲氨基吡啶和對甲苯磺酸分別溶解于熱甲苯中后，混合攪拌，然后冷卻至室溫，析出白色固體，抽濾，干燥，得到二甲氨基吡啶對甲苯磺酸鹽(DPTS)。所述混合攪拌的時間為15min～60min；所述干燥的溫度為50～80℃。

所述抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：將丙烯酸樹脂，活性稀釋劑，光引發(fā)劑以及巰基封端的超支化聚酯混合均勻，得到抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料。

由本發(fā)明的制備方法及所得到的具有抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料有如下優(yōu)點及有益效果：

(1)涂料制備簡單，不需要復(fù)雜的設(shè)備；

(2)雙鍵轉(zhuǎn)化率明顯增加，具有顯著的抗氧阻性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中對比例1與實施例1～2制備的涂料的雙鍵轉(zhuǎn)化圖；對比例1：0％，實施例1：PU-5％，實施例2：PU-11％；

圖2是本發(fā)明中對比例2與實施例3～4制備的涂料的雙鍵轉(zhuǎn)化圖；對比例2：0％，實施例3：EP-5％，實施例4：EP-11％；

圖3是本發(fā)明中對比例3與實施例5～6制備的涂料的雙鍵轉(zhuǎn)化圖；對比例3：0％，實施例5：PF-5％，實施例6：PF-11％。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

以下實施例中的巰基封端的超支化聚酯通過以下方法制備：

(1)DPTS的制備：將等摩爾量的4-二甲氨基吡啶和對甲苯磺酸分別溶解于熱甲苯中(80℃)后混合攪拌15min，然后冷卻至室溫，析出大量白色固體，將其抽濾及真空干燥(干燥的溫度為50℃，干燥的時間為12h)后，得到白色晶體粉末即DPTS；

(2)巰基封端的超支化聚酯的制備

在裝有機械攪拌、溫度計、回流冷凝管和分水器的三口瓶中，加入8.75g超支化聚酯Boltorn H20(生產(chǎn)廠家為瑞典Perstorp AB公司，分子量1750，羥基數(shù)為16)，8.38g巰基乙酸，0.2g DPTS和100ml甲苯，油浴加熱，120℃回流分水，達到理論出水量(理論出水是指酯化完全后的出水量)后停止反應(yīng)，趁熱減壓蒸餾去除甲苯，將反應(yīng)后的混合物用無水乙醇萃取，萃取三次，將萃余相合并，減壓蒸餾脫去殘余的少量乙醇，得到巰基封端的超支化聚酯H20-SH。

實施例1

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將80份脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂(其型號為3210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，20份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，5份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為PU-5％。

實施例2

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將80份脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂(其型號為3210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，20份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，11份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為PU-11％。

實施例3

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將80份雙酚A環(huán)氧丙烯酸樹脂(其型號為4210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，20份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，5份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為EP-5％。

實施例4

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將80份雙酚A環(huán)氧丙烯酸樹脂(其型號為4210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，20份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，11份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為EP-11％。

實施例5

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將70份酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂(其型號為4410，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，30份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，5份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為PF-5％。

實施例6

一種抗氧阻效應(yīng)的紫外光固化涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：將70份酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂(其型號為4410，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司，30份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，11份巰基封端的超支化聚酯H20-SH，攪拌均勻即可得到涂料，記為PF-11％。

對比例1

一種涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：80份脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂(其型號為3210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)，20份活性稀釋劑(己二醇二丙烯酸酯)，3份光引發(fā)劑(2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1)，攪拌均勻即可得到涂料，記為0％。

對比例2

一種涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：雙酚A環(huán)氧丙烯酸樹脂(型號為4210，生產(chǎn)廠家為中山市科田電子材料有限公司)80，己二醇二丙烯酸酯20，2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1 3，攪拌均勻即可得到涂料，記為0％。

對比例3

一種涂料通過以下方法得到：各組分以重量份數(shù)計：70份酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂(型號4410，廠家為中山市科田電子材料有限公司)，30份己二醇二丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-苯基丙酮-1，攪拌均勻即可得到涂料，記為0％。

產(chǎn)品性能測試：

為了考察制得的具有抗氧阻性能的紫外光固化涂料的抗氧阻性能，測試各實施例固化過程中的雙鍵轉(zhuǎn)化率。

雙鍵轉(zhuǎn)化率測試：

采用試試紅外在線(real time FT-IR)監(jiān)測各實施例在固化過程中的雙鍵轉(zhuǎn)化率。將各實例中涂料滴在KBr片上，待鋪展均勻后，置于紅外光譜儀中，并將紫外點光源對準涂有涂料的KBr片，選擇紅外光譜儀的重復(fù)測量程序，開啟紅外掃描。待第一次掃描完成后開啟紫外點光源進行輻射，程序設(shè)置每隔10s記錄一次紅外峰形，輻射5min后得到一組紅外圖譜，通過軟件計算雙鍵特征峰(1620～1650cm^-1)在不同時刻的峰面積，根據(jù)官能團的轉(zhuǎn)化率與其峰面積的變化程度成正比，按(1)計算相應(yīng)官能團的轉(zhuǎn)化率：

α_t(％)＝(A₀-A_t)/A_t×100％ (1)

式中，αt為t時刻的轉(zhuǎn)化率；At為t時刻的峰面積；A0為輻照前的峰面積；

對比例1與實施例1～2的雙鍵轉(zhuǎn)化率測定如圖1所示，由圖1結(jié)果可以看出本發(fā)明的一種具有抗氧阻性能的紫外光固化涂料相比普通紫外光固化涂料，其雙鍵轉(zhuǎn)化率顯著提高，涂料具有極為明顯的抗氧阻性能。

對比例2與實施例3～4的雙鍵轉(zhuǎn)化率測定如圖2所示，由圖2結(jié)果可以看出本發(fā)明的一種具有抗氧阻性能的紫外光固化涂料相比普通紫外光固化涂料，其雙鍵轉(zhuǎn)化率顯著提高，涂料具有極為明顯的抗氧阻性能。

對比例3與實施例5～6的雙鍵轉(zhuǎn)化率測定如圖3所示，由圖3結(jié)果可以看出本發(fā)明的一種具有抗氧阻性能的紫外光固化涂料相比普通紫外光固化涂料，其雙鍵轉(zhuǎn)化率顯著提高，涂料具有極為明顯的抗氧阻性能。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。