【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涂料，特別涉及一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體及其制備方法與應用。
技術介紹
1、目前，除內外墻涂料外的大部分涂料仍為溶劑型涂料，含有超過50％的有機溶劑，這些溶劑在施工過程中會揮發到大氣中污染環境，還損害人體健康，并且有機溶劑本身會帶來安全隱患。因此，環保的水性化涂料是發展的趨勢。水性涂料主要包括水性單組份涂料、水性雙組份涂料，以及近年來迅速發展的水性光固化涂料。單組分水性涂料的耐水性、耐化學品性及硬度等漆膜性能與溶劑型涂料差距較大，嚴重限制了水性涂料的推廣應用。雙組分水性涂料的機械性能、耐水性和耐化學品性接近溶劑型涂料，但由于其存在活化期的問題，不適用于往復式機械噴涂和靜電噴涂，且其干速較慢，影響施工效率。水性光固化涂料的漆膜機械性能、耐水性和耐化學品性優于溶劑型產品，其為單組分包裝，開桶即用，不存在活化期，適用于各種機械噴涂，且其在施工后烘干0.5～2小時經過紫外光固化機固化后，便可下線包裝，因此未來水性光固化涂料將替代雙組分水性涂料成為高檔水性涂料的首選。目前，水性光固化涂料的產品存在儲存穩定性差與很多基材的附著力差的問題。
2、因此，亟需提供一種存儲穩定性好與基材的附著力好的水性光固化涂料。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術提供一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體的制備方法，以此為原料制備得到的水性光固化生物基涂料的漆膜具有高光澤、高透明度、耐水和耐化學品性能優異、高交聯密度、
2、本專利技術還提供了一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體。
3、本專利技術還提供了一種水性光固化生物基涂料。
4、本專利技術還提供了一種水性生物基光固化涂料在木制品制備、汽車制造或金屬制品防腐領域中的應用。
5、本專利技術的第一方面提供了一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體的制備方法，所述制備方法，包括以下步驟：
6、s1.將親水擴鏈劑和中和劑混合均勻，形成混合物a；
7、s2.將丙烯酸單體、丙烯酸酯單體、乙烯基單體、自由基聚合低溫熱引發劑、環氧樹脂混合均勻形成混合液b；
8、s3.將大分子二元醇、混合物a、二異氰酸酯、小分子擴鏈劑和混合液b混合反應形成預聚體c；
9、s4.將生物基材料和親水改性劑混合反應得到親水改性生物基材料d；
10、s5.將丙烯酸單體、丙烯酸酯單體、乙烯基單體、自由基聚合高溫熱引發劑混合形成混合液e；
11、s6.將二異氰酸酯、羥基乙烯基醚混合反應得到含乙烯基和異氰酸基的預聚物f；
12、s7.將封閉型陽離子熱引發劑、陽離子光引發劑和自由基光引發劑混合形成混合物g；
13、s8.將親水改性生物基材料d、混合液e、阻聚劑、丙烯酰胺基單體、預聚體c，預聚物f、混合物g、中和劑混合分散反應得到光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體。
14、根據本專利技術的第一方面的實施例至少具有以下有益效果：
15、1.本專利技術在光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體中引入陽離子光固化體系和環氧基，降低了漆膜收縮率，提高了漆膜在多種基材的附著力；其中環氧樹脂和丙烯酸酯進行接枝聚合，提高了環氧樹脂和聚丙烯酸酯樹脂的相容性；將封閉型陽離子熱引發劑、陽離子光引發劑和自由基光引發和樹脂共同分散，可進一步提高光固化基團的反應程度，從而提高漆膜耐性。
16、2.本專利技術中，可參與光固化的基團包括乙烯基醚類雙鍵、丙烯酰氧基雙鍵和環氧基。自由基光引發劑可引發丙烯酰氧基雙鍵聚合，陽離子光引發劑可引發乙烯基醚類雙鍵和環氧基聚合，當兩類光引發劑同時添加時，以上基團可發生共聚。自由基光引發劑引發的聚合收縮率較大、氧阻聚明顯，且對很多基材的附著力不佳，而陽離子光引發劑引發的聚合收縮率小、無氧阻聚，且其環氧基對多種基材的附著力優異，可以充分彌補自由基光固化的不足。
17、3.常規的水性光固化涂料僅在涂料配制階段添加光引發劑，導致在乳膠粒內部光固化基團不能充分反應。本專利技術將封閉型陽離子熱引發劑、陽離子光引發劑和自由基光引發和樹脂共同分散，可以使乳膠粒內部的光固化基團反應更充分，添加封閉型陽離子熱引發劑在保證儲存穩定性的同時，可為漆膜固化提供另外一種固化方式。當水性光固化涂料為實色涂料時，紫外線無法穿透漆膜，從而造成漆膜底層無法固化，添加封閉型陽離子熱引發劑的漆膜經烘烤可使底層漆膜固化。有些木材油脂含量較高，如松木，其在烘烤時油脂會從基材中冒出，造成漆膜起泡等瑕疵，由于此類油脂多含雙鍵和環氧基，因此，封閉型陽離子熱引發劑在烘烤時可引發油脂固化，從而避免造成漆膜瑕疵。
18、4.本專利技術的環氧樹脂與丙烯酸酯發生接枝聚合與異氰酸基發生加成反應，改善了環氧樹脂和聚丙烯酸酯樹脂、聚氨酯樹脂的相容性，提高了漆膜光澤和透明度。
19、在本專利技術的一些實施方式中，所述制備方法包括以下步驟：
20、s1.以質量份數計，將2～2.5份親水擴鏈劑和0.5～1.0份中和劑混合形成混合物a；
21、s2.以質量份數計，將1.5～2.5份丙烯酸單體、30～36份丙烯酸酯單體、6～9份乙烯基單體、0.3～0.6份自由基聚合低溫熱引發劑、20～25份環氧樹脂混合形成混合液b；
22、s3.以質量份數計，將10～25份大分子二元醇和混合物a、6～12份二異氰酸酯、1～3份小分子擴鏈劑和混合液b混合形成預聚體c；
23、s4.以質量份數計，將18～26份生物基材料和5～6份親水改性劑反應得到親水改性生物基材料d；
24、s5.以質量份數計，將2～3份丙烯酸單體、15～25份丙烯酸酯單體、3～9份乙烯基單體、0.3～0.6份自由基聚合高溫熱引發劑混合形成混合液e；
25、s6.以質量份數計，將15～30份二異氰酸酯、11～20份羥基乙烯基醚混合反應得到含乙烯基和異氰酸基的預聚物f；
26、s7.以質量份數計，將0.5～1.0份封閉型陽離子熱引發劑、1.0～1.5份陽離子光引發劑和0.5～1.0份自由基光引發劑混合形成混合物g；
27、s8.以質量份數計，將親水改性生物基材料d、混合液e、0.01份阻聚劑、5～10份丙烯酰胺基單體、預聚物f、混合物g、3～6份中和劑混合分散反應得到光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體。
28、在本專利技術的一些實施方式中，所述制備方法包括以下步驟：
29、s1.以質量份數計，將2～2.5份親水擴鏈劑和0.5～1.0份中和劑混合形成混合物a；
30、s2.以質量份數計，以質量份數計，將1.5～2.5份丙烯酸單體、30～36份丙烯酸酯單體、6～9份乙烯基單體、0.3～0.6份自由基聚合低溫熱引發劑、20～25份環氧樹脂混合形成混合液b；
31、s3.以質本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述環氧樹脂包括雙酚型環氧樹脂。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述生物基材料的制備原料包括含三個以上環氧基的植物油；
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述中和劑包括叔胺中和劑。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述羥基乙烯基醚包括4-羥丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚和環己基-1,4-二甲醇單乙烯基醚中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述大分子二元醇包括聚醚二元醇、聚己二酸丁二醇酯二醇和聚碳酸酯二醇中的至少一種。
8.一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體，其特征在于，由權利要求1～7任一項所述的制備方法制得。
9.一種水性光固化生物基涂料，其特征在于，水性光固化生物基涂料的制備原料包括權利要求8所
10.一種如權利要求9所述的水性光固化生物基涂料在木制品制備、汽車制造或金屬制品防腐領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種光固化環氧-丙烯酸-聚氨酯雜合分散體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述環氧樹脂包括雙酚型環氧樹脂。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述生物基材料的制備原料包括含三個以上環氧基的植物油；
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述中和劑包括叔胺中和劑。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述羥基乙烯基醚包括4-羥丁基乙烯基醚、三...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段曉俊，陳錦江，羅建華，梁文康，李彩霞，朱延安，
申請(專利權)人：北新嘉寶莉涂料集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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