[发明专利]快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法

权利要求书

1.快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)合成自乳化型的水性聚氨酯预聚体：

在氮气的保护下，将质量份为20～40份的端羟基不饱和聚合物，2～8份的扩链剂，1～5份的丙酮，0.01～0.1份的催化剂于带有搅拌的四口反应器中，反应器中的温度应控制在55℃～90℃之间，滴加质量比为30～50份的多异氰酸酯，保温反应0.5～1小时，测定NCO含量达到理论值，根据实验设计，原料中的羟基反应程度为1时的NCO含量；加入5～10份的含端羟基的水性单体，反应，测定NCO含量达到理论值，根据实验设计，原料中的羟基反应程度为1时的NCO含量；加入一定量的封端剂，测定NCO含量≤0.12％；加入计量的封闭剂，加入的封闭剂量以完全封闭NCO为计量标准，反应时间0.5～1小时，得到自乳化型的水性聚氨酯预聚体；

(2)合成自乳化型的水性环氧树脂预聚体：

在氮气的保护下，将质量份为300～1000份的环氧树脂，0.01～0.3份的催化剂A，0.1～0.2份的阻聚剂放入带有搅拌四口反应器中，加热至90℃，开始滴加144～180份的酸，反应器中的温度应控制在90℃～120℃，反应至酸值为5mgKOH/g树脂以下，再加入98份的顺丁烯二酸酐，0.01～0.3份的催化剂B，反应至酸值为80mgKOH/g树脂，得到自乳化型的水性环氧树脂预聚体；

(3)水性光固化复合组合物的制备：

将质量份为10～95份的自乳化型的水性聚氨酯预聚体，5～90份的自乳化型的水性环氧树脂预聚体在快速搅拌下混合0.5～1小时，再加入弱碱中和，反应温度控制在50℃～60℃之间，在快速搅拌下滴加适量去离子水配成30％的水分散体，在真空度为0.050-0.070MPa下脱除溶剂，降至室温，加入0.1～1.0份光引发剂，400目尼龙网过滤，得到快速固化型水性紫外光固化组合物。

2.如权利要求书1所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：所述端羟基不饱和聚合物由如下方法制备取得：在氮气的保护下，将质量份为20～75份的多元醇，20～65份的多元酸或酸酐，0.01～0.3份的催化剂C，0.1～0.2份的阻聚剂，0.1～0.4份的抗氧剂放入带有搅拌的四口反应器中，本体聚合，通过填料塔将小分子水引出，当酸值降至25～30mgKOH/g树脂后，将填料塔撤去，换成分水器，并加入3～8份的二甲苯溶剂回流，至酸值达到5mgKOH/g树脂，在真空抽滤下脱除二甲苯，得到含端羟基的不饱和聚酯。

3.如权利要求书2所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：所述多元醇是新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷单烯丙基醚、三羟甲基丙烷、季戊四醇的一种或多种混用；多元酸是己二酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的一种或多种混用；催化剂C是有机锡盐；抗氧剂是商品代号为246或1010的抗氧剂；阻聚剂是对苯二酚或对羟甲基苯甲醚。

4.如权利要求书2或3所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：在制备端羟基不饱和聚合物的工艺中，升温至150℃，搅拌，缓慢升温至190℃，升温时间为2～3小时，在190℃保温反应0.5～1小时，反应完成后，真空减压干燥0.5～2小时，真空度至少为0.050kPa，温度为40℃～105℃。

5.如权利要求书1所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：所述含端羟基的水性单体由如下方法制备取得：在氮气的保护下，将质量份为130～150份的三羟甲基丙烷，90～100份的顺丁烯二酸酐，0.01～0.3份的催化剂D，0.1～0.2份的阻聚剂加入带有搅拌器的四口反应器中，油浴反应至酸值为240～245mgKOH/g树脂，再真空抽除水分，得到含端羟基的水性单体。

6.如权利要求书5所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：所述催化剂D为无水乙酸钠；阻聚剂为对苯二酚或对羟甲基苯甲醚。

7.如权利要求书5或6所述的快速固化型水性紫外光固化组合物的制备方法，其特征在于：在制备含端羟基水性单体时，反应温度在60℃～110℃之间，优选为8 0～90℃，反应时间0.5-1小时，反应完成后，真空减压干燥0.5～2小时，真空度至少为0.050kPa，温度在40℃～105℃。