[发明专利]一种水性UV漆及其配制方法

权利要求书

1.一种水性UV漆，其特征在于，包括以下重量份的原料:超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液20-40份、改性丙烯酸酯乳液20-40份、无水乙醇15-25份、乙二醇丁醚5-15份、滑石粉5-10份、光引发剂1-5份、消泡剂0.1-0.5份、胺中和剂0.1-0.5份；

所述超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液通过以下步骤制成:

步骤A、将六亚甲基二异氰酸酯和N,N-二甲基甲酰胺搅拌均匀后，在氮气氛围下，将反应体系的温度加热至73℃，再滴加含有对苯二甲醇和催化剂A的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加结束后，每间隔20min测量一次反应体系的NCO值，当NCO值达到15.01％时，将反应体系的温度加热至77℃，再滴加丙三醇，滴加结束后，每间隔20min测一次反应体系的NCO值，当NCO值低于1％时，停止加热，水洗，真空干燥，获得中间体1；

步骤B、将六亚甲基二异氰酸酯和N,N-二甲基甲酰胺搅拌均匀后，在氮气氛围下，将反应体系的温度加热至43℃，再滴加含有丙烯酸羟丙酯、催化剂B和阻聚剂的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加结束后，每间隔20min测一次反应体系的NCO值，当NCO值达到12.82％时，停止加热，水洗，获得中间体2；

步骤C、将步骤A获得的中间体1、N,N-二甲基甲酰胺搅拌均匀后，在氮气氛围下，将反应体系温度加热至67℃，再滴加含有中间体2和催化剂C的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加结束后，每间隔20min测一次反应体系的NCO值，当NCO值小于0.5％时，停止加热，水洗，干燥，获得超支化聚氨酯丙烯酸酯；

步骤D、将乳化剂溶解在去离子水中，在常温下，滴加步骤C获得的超支化聚氨酯丙烯酸酯，滴加时间为30-50min，滴加完全后，机械搅拌15-25min，获得超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液；

所述改性丙烯酸酯乳液通过以下步骤制成:

步骤E1、将乳化剂溶解于去离子水中，在室温、搅拌的状态下将丙烯酸乙酯滴加到该溶液中，滴加时间为30-50min，最后以900-1200r/min搅拌20-30min后，获得丙烯酸乙酯乳液；

步骤E2、在氮气保护下，将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和过硫酸铵搅拌均匀后，将反应体系温度加热至81℃，保温反应20min后，滴加1/2部分的丙烯酸乙酯乳液，再搅拌反应1-2h，然后再滴加剩余部分丙烯酸乙酯乳液，再搅拌反应1.5-2.5h，然后再加入3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，将反应体系的温度升至85℃，搅拌反应1-1.5h，降温至30℃，将乳液用滤网过滤，即得改性丙烯酸酯乳液。

2.根据权利要求1所述的一种水性UV漆，其特征在于，步骤A中六亚甲基二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、含有对苯二甲醇和催化剂A的N,N-二甲基甲酰胺溶液、丙三醇用量比为0.2-0.23mol:10-25mL:20mL:0.12-0.14mol,含有对苯二甲醇和催化剂A的N,N-二甲基甲酰胺溶液中:对苯二甲醇的摩尔浓度为4.8-5mol/L，催化剂A的质量浓度为1-1.6g/L。

3.根据权利要求1所述的一种水性UV漆，其特征在于，步骤B中六亚甲基二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、含有丙烯酸羟丙酯和催化剂B的N,N-二甲基甲酰胺溶液的用量比为0.1-0.13mol:13-26mL:25mL，含有丙烯酸羟丙酯、催化剂B和阻聚剂的N,N-二甲基甲酰胺溶液中:丙烯酸羟丙酯的摩尔浓度为5-5.2mol/L，催化剂B的质量浓度为0.5-1.5g/L，阻聚剂的质量浓度为1.5-2g/L。

4.根据权利要求1所述的一种水性UV漆，其特征在于，步骤C中中间体1、N,N-二甲基甲酰胺、含有中间体2和催化剂C的N,N-二甲基甲酰胺溶液的用量比为0.1-0.13mol:15-25mL:10-13mL，含有中间体2和催化剂C的N,N-二甲基甲酰胺溶液中:中间体2的摩尔质量浓度为1mol/L，催化剂C的质量浓度为0.5-1.5g/L；步骤D中乳化剂、去离子水、超支化聚氨酯丙烯酸酯的质量比为0.6-1.5:13-23:20-35。

5.根据权利要求1所述的一种水性UV漆的配制方法，其特征在于，包括以下步骤:

将超支化聚氨酯丙烯酸酯乳液和改性丙烯酸酯乳液混合搅拌8-15分钟，然后加入滑石粉混合搅拌18-23分钟，再边搅拌边加入消泡剂，并搅拌8-15分钟，最后依次加入光引发剂、胺中和剂，加入完全后搅拌8-15分钟后用过滤网过滤，获得一种水性UV漆。