[发明专利]一种紫外光固化水性树脂、制备方法以及使用方法

说明书

本发明涉及紫外固化树脂领域，更具体地，本发明涉及一种紫外光固化水性树脂、制备方法及其使用方法，所述紫外光固化水性树脂的结构如下：本发明提供的紫外光固化水性树脂，末端通过乙醇胺桥接两个丙烯酸酯，提高了树脂的官能度，固化速度较快；同时具有较好的乳化能力，其固化膜兼具硬度与柔韧性，拥有较好的附着力等；此外得到的涂膜外观平滑，涂膜饱满。

技术领域

本发明涉及紫外固化树脂领域，更具体地，本发明涉及一种紫外光固化水性树脂、制备方法及其使用方法。

背景技术

随着人们环保意识的提高，对涂料的要求也越来越高，传统紫外光固化涂料虽具有高效、节能等优点，但涂料配方中常添加活性稀释剂，对人体和环境有一定害处，因此，水性涂料成为了研究热点。

紫外光固化水性涂料通常由树脂、引发剂、助剂和水组成，其中树脂最为重要，决定固化膜的综合性能。紫外光固化水性树脂是通过在传统紫外光固化树脂的分子结构中引入亲水基团而制得，其流变性可以通过水来控制，避免了活性稀释剂的使用。水性聚氨酯改性丙烯酸树脂是性能较好的紫外光固化水性树脂之一，结合了聚氨酯和丙烯酸酯的特点。然而目前市面上的水性聚氨酯改性丙烯酸树脂的乳化能力、柔韧性、附着力、硬度以及固化时间还有待提高。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种紫外光固化水性树脂，其具有如式(1)所示的结构；式(1)如下：

其中，X为含氮烷烃基；R为n为2～20任意整数，n₁为1～50任意整数；R₀为氢或C1～C5烷烃基；R₁选自中任一种，R₁优选为R₂，R₃可以相同也可以不同，分别独立为R₄为C1～C5烷烃基或氢；R₅为m为2～20任意整数，m₁为1～30任意整数，R₇为氢或C1～C5烷烃基；R₆为p为1～30任意整数，R₆优选为R₈为氢或C1～C5烷烃基。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述R₀，R₄，R₇，R₈可以相同也可以不同，分别独立为氢或甲基。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述紫外光固化水性树脂的制备原料包括二异氰酸酯、二元醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸酯改性乙醇胺、有机胺。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述二元醇的数均分子量为200～2500。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述二元醇的数均分子量为200～1000。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述二元醇的数均分子量为200～800。

作为本发明的一种优选地技术方案，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中一种或多种。

本发明第二个方面提供了一种紫外光固化水性树脂的制备方法，其包括下面步骤：

(1)在惰性气体保护氛围下，将二异氰酸酯置于反应容器中，升温至50～70℃，滴加二元醇发生反应，反应完全后得到中间体M；

(2)在惰性气体保护氛围下，60～80℃，向中间体M中滴加二羟甲基丙酸进行反应，反应完全后得到中间体N；

(3)在惰性气体保护氛围下，避光条件下，在50～70℃向中间体N中滴加丙烯酸酯改性的乙醇胺进行反应，反应完全，降温至室温，加入有机胺中和，即得。