[发明专利]一种紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于由下述重量份数的材料组成：

二异氰酸酯 30~42；

聚酯（醚）二元醇              30~44；

    （甲基）丙烯酸羟基酯 7~11；

环氧树脂                       8~10；

1,4-丁二醇                       2~4；

2,2-二羟甲基丙酸                8~10；

三乙胺                          6~8；

无水乙醇                        6~8；

去离子水     6~8；

阻聚剂                         0.01~0.05 。

2. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的二异氰酸酯采用下列一种或几种：二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸。

3. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的聚酯（醚）二元醇采用下列一种或几种：聚酯（醚）二元醇-600、聚酯（醚）二元醇-800、聚酯（醚）二元醇-1000。

4. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的（甲基）丙烯酸羟基酯采用下列一种或几种：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯。

5. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的环氧树脂采用E-51 。

6. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的1,4-丁二醇进行严格除水；所述的2,2-二羟甲基丙酸进行严格除水。

7. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的三乙胺纯度不小于99%；所述的无水乙醇纯度不小于99.5%。

8. 根据权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂，其特征在于，所述的阻聚剂采用下列一种或几种：叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯酚、对甲氧基苯二酚和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基。

9. 一种权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂的制备方法，其特征在于具有如下步骤：

  （1）聚氨酯预聚体的合成：在水浴超级恒温器上装上四口烧瓶、机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管；然后在四口反应瓶中加入 鼓过氮气的二异氰酸酯，缓慢升温至70～90℃，一边搅拌一边滴加鼓过氮气的聚酯（醚）二元醇和丙酮溶解的环氧树脂，反应过程始终在氮气保护下进行，反应2~3 h后降温，得到聚氨酯预聚体I；

在30～50℃之间，往聚氨酯预聚体I中滴加1,4-丁二醇和直接加入2,2-二羟甲基丙酸，两种原料加完后，在65～85℃下反应2~3 h，并加入适当的丙酮以控制反应体系的粘度，降温后得到含羧基的聚氨酯预聚体II；

聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的合成：在搅拌下往预聚体II中滴加溶有阻聚剂的（甲基）丙烯酸羟基酯，温度控制在30～50℃，在1 h内滴加完；滴加完后升温至60～65℃，反应2~3 h后加入无水乙醇封端，然后用丁二胺法测定异氰酸酯基含量，当不再含有异氰酸酯基时降温，得到聚氨酯丙烯酸酯齐聚物；

在40~50℃条件下搅拌，往齐聚物中加入三乙胺进行成盐反应，同时往齐聚物中滴加去离子水进行乳化；在剧烈搅拌下搅拌20~30 min 使齐聚物乳化，得到紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂。

10. 一种权利要求1所述的紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂的应用，其特征在于：用活性稀释剂、去离子水和乙醇调节紫外光固化水性聚氨酯面涂树脂的粘度，并加入光引发剂配制成真空镀膜面漆；将所配制的面漆均匀涂覆在镀有铝膜的PET薄膜上，通过辐射剂量大小为60~80mW/cm的紫外光照射15~30s，即形成铝膜保护层。