[发明专利]一种快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，公开了一种快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法。该乳液是采用二甲基三苯基甲烷四异氰酸脂作为硬段，聚乙二醇为软段，丙烯酸羟乙酯为封端剂合成聚氨酯丙烯酸酯，在合成过程当中引入亲水基团二羟甲基丙酸将其水性化，并引入带有阻燃作用的季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺，最终制得了快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液。本发明制备的快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液不但具有UV快速固化的功能，而且还具备较好的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，特别涉及一种快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法。

背景技术

UV 固化是在高能量UV 光照射下，光引发剂吸收UV 光产生活性自由基，引发UV低聚物和活性稀释分子发生连锁聚合反应，使液相体系聚合、交联而固化的高效、节能环保型的新技术，具有固化速度快，能耗低、安全环保等优点，被广泛应用于各个领域。随着国家对节能减排和环境保护的重视日趋上升，人们对UV固化产品需求量也越来越高，为此将UV涂料水性化，既结合了水性涂料安全环保的特点，又能快速固化。水性UV涂料具有对环境污染程度低、固化速度快、能源节省高、固化产物性能好、适于自动化生产的特点，相对于易挥发、固化速度慢、不利于施工且对环保不利的传统涂料，水性快速UV固化涂料成为了极具开发和应用前景的新型涂料。

同时UV固化涂料应用广泛，无论是塑料、木质器具还是建筑材料，其基材表面的保护与修饰均需要UV固化涂料, 如果这些基材在使用时未经阻燃处理, 将可能成为引发火灾的潜在隐患，因此阻燃化技术的开发一直都是涂料功能化的重要方向之一。而阻燃涂料通常是在涂料基体中添加阻燃剂来达到阻燃功能。

在众多阻燃剂中，发展最好的要数膨胀型阻燃剂，它是以碳、磷、氮元素为核心成分的复合型阻燃剂，主要通过碳源、酸源、气源三个组分来实现阻燃作用，是公认的一类高效、低毒、低烟、无卤环保型防火阻燃剂，在橡胶、塑料、纤维、涂料等行业中应用广泛，成为阻燃剂中一类有代表性与实用性的环保复合型阻燃剂。季戊四醇磷酸酯是制造一系列含磷或含磷-卤阻燃剂的中间体，也可用于阻燃塑料黏结剂及涂料，或用为混合型膨胀阻燃剂的组分，其分子中的磷氧键对阻燃起到极大的作用，可作为酸源使用。三聚氰胺在常温下稳定，在燃烧的高温下会分解释放氨气来减少空气中氧气的成为，进而扑灭火宅，是较好的气源。

发明内容

基于此，本发明提供一种快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，能有效的提升聚氨酯丙烯酸酯的阻燃性、力学性能和固化速度。

一种快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备方法，其中，所述的快速UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液由二甲基三苯基甲烷四异氰酸脂作为硬段，聚乙二醇为软段，丙烯酸羟乙酯为封端剂合成聚氨酯丙烯酸酯，在合成过程当中引入亲水基团二羟甲基丙酸将其水性化，并引入带有阻燃作用的季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺，该方法包括以下步骤。

（1）季戊四醇的预处理。

取20-40份季戊四醇磷酸酯，溶于100-200份无水乙醇中，加热到沸腾后保持30-60s，降温冷却，等待重新结晶，在50-100℃下真空干燥备用。

（2）扩链二甲基三苯基甲烷四异氰酸脂的制备。

（a）取20-60份聚乙二醇置于80-120℃真空干燥箱，真空干燥12-24h后备用。

（b）取40-120份二甲基三苯基甲烷四异氰酸脂和200-300份甲苯，分别用5-10分子筛脱水干燥备用。

（c）将脱水干燥后的40-120份二甲基三苯基甲烷四异氰酸脂和200-300份甲苯加入三口烧瓶A中，然后加入1-5份二丁基二月桂酸锡。

（d）取备用好的20-60份聚乙二醇 和备用好的50-100份甲苯加入到恒压漏斗A中，备用。