[发明专利]一种水性UV树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及到一种水性UV树脂及其制备方法。其制备方法，包括如下步骤：(1)反应器中加入计量的二异氰酸酯，然后滴加除水后的多元醇，反应1～3小时得到产物A；(2)另一反应器中，在氮气保护下，加入原料乙醇胺，然后加入催化剂后将体系的温度升至60～80℃；滴加反应单体，反应3～8小时后得到产物B；(3)在氮气保护下将产物B加入反应器内，升高体系温度至60～80℃，然后滴加产物A，反应1～3小时后出料，得到所述水性UV树脂。本发明所得水性UV树脂具有固含量高及优良的耐水耐溶剂性，且不使用低分子量的活性稀释剂，从而克服了光固化树脂高硬度和高柔韧性不能兼顾的矛盾，具有优异的耐钢丝绒刮擦性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及到一种水性UV树脂及其制备方法。

背景技术

UV树脂以其固化速度快，可室温下操作，低能耗，性能优异等特点得到迅速发展。传统的油性UV树脂一般具有较高的粘度，涂装时特别是喷涂必须加入活性稀释剂以调节施工粘度，有时甚至为了改善流变性加入少量的有机溶剂，而活性稀释剂的加入会影响操作者的身体健康，且会有部分单体残留直接影响了固化膜的使用性能，因此水性UV得到重视并发展。

目前国内外水性UV树脂大致分为：环氧丙烯酸酯(EA)、聚酯丙烯酸酯(PEA)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、聚醚丙烯酸酯等，水性化也有离子型及非离子型，但也难免会有一定缺陷。如环氧丙烯酸酯固化膜硬度高、粘接性好、光泽度高、耐化学品性优异，但其存在脆性和耐候性不好的缺点。再如水性聚氨酯丙烯酸树脂具有高耐磨性、抗划擦性等优良性能，但PUA固含量偏低，且漆膜的硬度和耐水性也制约其发展。

发明内容

针对现有UV树脂技术的不足，申请人提供了一种水性UV树脂，以及合成方法，解决传统固化涂料的硬度和柔韧性之间的矛盾，使得此类UV树脂耐0000#钢丝绒刮擦性能10000次，且耐水性及附着力也得到极大提升。

具体的，本发明的第一方面提供了一种水性UV树脂，其具有如下结构式：

作为本发明的一种优选技术方案，其结构式中的R₁为聚醚结构或聚酯结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚醚结构或聚酯结构为式1、式2和式3中的一种：

作为本发明的一种优选技术方案，所述水性UV树脂结构式中的R₂选自式4、式5和式6中一种：

其中的R₇具有如下结构：

作为本发明的一种优选技术方案，所述水性UV树脂结构式中的R₃为具有如下结构：

其中的R₇具有如下结构：

本发明的第二个方面提供了如上所述的水性UV树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)反应器中加入计量的二异氰酸酯，然后滴加除水后的多元醇，反应1～3小时得到产物A；

(2)另一反应器中，在氮气保护下，加入原料乙醇胺，然后加入催化剂后将体系的温度升至60～80℃；滴加单丙烯酸酯官能度多元醇和多丙烯酸酯官能度多元醇的混合物，反应3～8小时后得到产物B；

(3)在氮气保护下将产物B加入反应器内，升高体系温度至60～80℃，然后滴加产物A，反应1～3小时后出料，得到所述水性UV树脂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；所述多元醇的数均分子量为800～2500。