[发明专利]水性聚氨酯丙烯酸酯树脂以及制备方法

说明书

本发明一种水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其包括以下原料组成：含有磺酸盐的聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水。磺酸盐基团具有优异的亲水性，比阴离子型水性聚氨酯丙烯酸酯具有更好的稳定性，且不受pH和电解质的影响，同时无需采用胺类物质中和，因此所合成的水性聚氨酯丙烯酸酯具有良好的稳定性、水分散性及低气味。

技术领域

本发明涉及辐射固化材料领域，尤其涉及一种水性聚氨酯丙烯酸酯以及制备方法。

背景技术

目前紫外光固化材料由于具有环保、经济、高效等特点，已经广泛应用于各种涂料、油墨、胶粘剂等领域。然而紫外光固化低聚物一般都具有较高的粘度，使用时不可避免的加入一定量的活性稀释剂或有机溶剂。

而活性稀释剂一方面具有很高的双键密度，通常不可避免的引起漆膜具有较大的收缩率，从而导致漆膜附着力的下降；另一方面，活性稀释剂具有一定的皮肤刺激性和挥发性，极易挥发到空气中对人和环境造成伤害。

“低聚物+活性稀释剂”的体系在淋涂和辊涂体系应用比较成熟和成功，然而在喷涂领域往往需要加入溶剂进一步降低粘度，尤其是塑胶喷涂和木器喷涂领域。大量的加入溶剂，不利于操作工人身心健康和环境保护，违背了紫外光固化材料环保的初衷。

后来出现了水性光固化材料，水性光固化材料是一种在继承和发扬了传统的光固化技术优势的基础上，其利用水作为分散剂的一种新型环保材料，结合了水性树脂和光固化材料两者的优点，尤其在喷涂领域，可大大降低溶剂的使用。

水性聚氨酯丙烯酸酯材料一般含有丙烯酸酯官能团和氨基甲酸酯键，具有较好的柔韧性、优异的附着力、优异的水解稳定性等，因此水性光固化材料中水性聚氨酯丙烯酸酯是研究最多的。水性聚氨酯丙烯酸酯树脂是一类具有代表性的水性光固化材料。

然而，水性聚氨酯丙烯酸酯也有不少缺点，双键密度含量低，导致漆膜非常软，极大的限制了水性聚氨酯丙烯酸酯的应用；引入含羧基时，很多工艺需要引入丙酮溶解二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；自乳化阴离子型水性聚氨酯丙烯酸酯往往需要用大量的胺类中和剂进行中和，从而存在气味较大，对人身体产生危害。

发明内容

本技术方案实施例的目的在于提供一种低气味、漆膜强度大、稳定性好的水性聚氨酯丙烯酸酯以及制备方法。

本发明提供一种水性聚氨酯丙烯酸酯，其包括以下原料组成：

含有磺酸盐的聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水；

所述含有磺酸盐的聚酯多元醇占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水总重量的15-30％；

所述异氰酸酯单体占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水总重量的7-15％；

所述羟基丙烯酸酯单体占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水总重量的2-6％；

所述巯基单体占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水总重量的3.5-7％；

所述水占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂、抗氧剂、催化剂、水总重量的50％-80％；

所述阻聚剂占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂抗氧剂、催化剂总重量的0.05％-0.3％；

所述抗氧剂占聚酯多元醇、异氰酸酯单体、羟基丙烯酸酯单体、多官能度巯基单体、阻聚剂抗氧剂、催化剂总重量的0.05％-0.3％；