【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涂料，特別涉及一種水性雙組分光固化涂料及其制備方法與應用。
技術介紹
1、水性涂料主要包括水性單組份涂料、水性聚氨酯雙組分涂料，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。水性聚氨酯雙組份涂料的機械性能、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，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。水性光固化涂料的主體成分為水性光固化樹脂。目前，市場中的主要產品均為自由基光固化的聚氨酯分散體，主要通過含羥基的丙烯酸單體對聚氨酯預聚體封端制得。封端工藝限制了預聚體的分子量，且雙鍵僅在聚合物的兩端，該工藝特點造成市場上的產品存在儲存穩定性差、反應活性低的問題。另外，自由基光固化的漆膜收縮率大，與很多基材的附著力差。以上不足極大得限制了水性光固化涂料的推廣應用。
2、因此需要開發儲存穩定性好、與多種基材附著力好的水性光固化樹脂。
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水性雙組分光固化涂料及其制備方法與應用，水性雙組分光固化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、高柔韌性和多種基材附著力優異等優點
2、本專利技術還提供了一種水性雙組分光固化涂料。
3、本專利技術還提供了一種水性雙組分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。
4、本專利技術的第一方面提供了種水性雙組分光固化涂料的制備方法，所述水性雙組分光固化涂料的制備原料包括：含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體和含環氧基組分親水改性環氧樹脂；
5、所述含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體的制備方法包括：
6、a1.將丙烯酸單體、丙烯酸酯單體、乙烯基單體、引發劑混合均勻形成混合液a；
7、a2.將二異氰酸酯、羥基乙烯基醚反應得到含乙烯基和異氰酸基的預聚物b；
8、a3.將生物基材料、親水改性劑反應得到親水改性生物基材料c；
9、a4.將封閉型陽離子熱引發劑、陽離子光引發劑、自由基光引發劑混合形成混合物d；
10、a5.將親水改性生物基材料c、混合液a、阻聚劑、丙烯酰胺基單體、含乙烯基和異氰酸基的預聚物b、混合物d、中和劑，混合分散過濾出料即得含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體；
11、所述含環氧基組分親水改性環氧樹脂的制備方法包括：
12、b1.將環氧樹脂、親水改性劑和中和劑混合反應形成含環氧基組分親水改性環氧樹脂。
13、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：
14、本專利技術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；將含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體和含環氧基的親水改性環氧樹脂分別包裝，既保證了光固化涂料的儲存穩定性，又可在使用時根據性能需求調整含環氧基組分的添加比例。
15、本專利技術將封閉型陽離子熱引發劑、陽離子光引發劑和光固化聚丙烯酸酯樹脂共同分散，由于此組分不含高活性環氧基，因此在保證儲存穩定性的前提下，此部分引發劑可以使乳膠粒內部的光固化基團反應更充分，涂料配制時添加的引發劑可引發乳膠粒界面處光固化基團發生聚合，可進一步提高光固化基團的反應程度，從而提高漆膜耐性；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。
16、在本專利技術的一些實施方式中，所述含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體的制備方法包括：
17、a1.以質量份數計，將1.5～2.5份丙烯酸單體、20～30份丙烯酸酯單體、5～11份乙烯基單體和0.4～0.6份引發劑混合形成混合液a；
18、a2.以質量份數計，將18～30份二異氰酸酯、12～20份羥基乙烯基醚反應得到含乙烯基和異氰酸基的預聚物b；
19、a3.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c；
20、a4.以質量份數計，將0.3～0.5份封閉型陽離子熱引發劑、0.3～0.6份陽離子光引發劑和0.3～0.5份自由基光引發劑混合形成混合物d；
21、a5.以質量份數計，將親水改性生物基材料c、混合液a、阻聚劑、6～10份丙烯酰胺基單體、含乙烯基和異氰酸基的預聚物b、混合物d、中和劑混合分散過濾出料即得含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體；
22、所述含環氧基組分親水改性環氧樹脂的制備方法包括：
23、b1.以質量份數計，將12～20份環氧樹脂、8～15份親水改性劑和中和劑混合反應形成含環氧基組分親水改性環氧樹脂。
24、在本專利技術的一些實施方式中，所述親水改性劑和所述中和劑的摩爾比為1:0.7～0.9。
25、在本專利技術的一些實施方式中，所述含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體的制備方法包括：
26、a1.以質量份數計，以質量份數計，將1.5～2.5份丙烯酸單體、20～30份丙烯酸酯單體、5～11份乙烯基單體、0.4～0.6份引發劑混合形成混合液a；
27、a2.以質量份數計，將18～30份二異氰酸酯加熱至50～70℃時，在15～30分鐘內恒壓滴入12～20份羥基乙烯基醚，繼續反應0.8～1.5小時，得到含乙烯基和異氰酸基的預聚物b；
28、a3.以質量份數計，在裝有溫度計、冷凝管和攪拌槳的四口燒瓶中加入18～26份生物基材料，攪拌并加熱，升溫至55～75℃，加入5～6份親水改性劑，反應30～90分鐘，得到親水改性生物基材料c；
29、a4.以質量份數計，將0.3～0.5份封閉型陽離子熱引發劑、0.3～0.6份陽離子光引發劑和0.3～0.5份自由基光引發劑混合形成混合物d；
30、a5.以質量份數計，將親水改性生物基材料c1加熱至130～150℃時在3～4小時內恒壓滴入混合液a，滴完后攪拌且保溫20～40分鐘，降溫至60～80℃，加入0.01份阻聚劑，加入6～10份丙烯酰胺基單體，繼續反應30～60分鐘，降溫至45～55℃，加入預聚物b，繼續反應30～40分鐘，加入混合物d，攪拌5～10分鐘后加入2～3.5份中和劑，攪拌3～5分鐘后加135～180份去離子水高速分散10～20分鐘，過濾出料即得含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體；
31、所述含環氧基組分親水改性環氧樹脂的制備方法包括：
32、b1.以質量份數計，將12～20份環氧樹脂和8～15份親水改性劑混合，控制反應溫度為40～45℃本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種水性雙組分光固化涂料的制備方法，其特征在于，所述水性雙組分光固化涂料的制備原料包括：含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體和含環氧基組分親水改性環氧樹脂；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體的制備方法包括：
3.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：
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，所述環氧樹脂包括四縮水甘油基二氨基二亞甲基苯、4,5-環氧四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和三縮水甘油基-p-氨基苯酚中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水性雙組分光
9.一種水性雙組分光固化涂料，其特征在于，由權利要求1～8任一項所述的制備方法制得。
10.一種如權利要求9所述的水性雙組分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。
...【技術特征摘要】
1.一種水性雙組分光固化涂料的制備方法，其特征在于，所述水性雙組分光固化涂料的制備原料包括：含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體和含環氧基組分親水改性環氧樹脂；
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含雙鍵組分陽離子光固化聚丙烯酸酯分散體的制備方法包括：
3.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：
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-...
【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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