[发明专利]一种水溶性光引发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水溶性光引发剂及其制备方法和应用，属于光固化涂料涂装技术领域。本发明将离子液体基团引入到环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物中，能够提高环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物的水溶性，以环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物分别作为水性LED光固化涂料的底漆和面漆成分，能够有效提高涂层的硬度、耐附着性和耐溶剂性；本发明将离子液体基团引入到光引发剂的结构中，能够提高光引发剂的水溶性；同时，引发剂在LED光固化的过程中能够作为可聚合组分参与固化，其抗迁移性高，能够有效提高水性LED光固化涂料的安全性。

本申请为2021年11月23日提交中国专利局、申请号为CN202111591432.0、发明名称为“一种水性LED光固化涂料及涂装方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光固化涂料涂装技术领域，特别涉及一种水溶性光引发剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国已成为世界第一大涂料生产国和消费国，但我国涂料消费结构不尽合理，高污染的溶剂型传统涂料占有相当大的比重，而传统涂料都是以有机溶剂作为稀释剂，会释放出许多挥发性的有机溶剂(VOC)，极大地破坏了人类赖以生存的自然环境。据统计，涂料加工和生产释放出来的VOC量仅次于汽车尾气排放而位居VOV污染量的第二位。随着绿色环保的呼声越来越高，新的环保性能的涂料如无有机溶剂的水性涂料的研究成为了一个热点。现在，水性涂料在市场上已有销售，但其性能与油溶性涂料的性能还有一定的差距，然而水性涂料逐渐代替油性涂料的趋势已势不可挡，开展新型高性能的水性涂料研究具有实际的应用价值。

光固化技术作为一种新型的材料的表面处理技术，是指单体或低聚物在可见光/紫外光照射作用下可以进行聚合、交联反应后实现固化的过程。光固化技术具有高效、优质、环保、节能、可控的特性。水性光固化涂料所用树脂需要满足水溶性的要求，但现有的涂料树脂的水溶性往往较差，这使得水溶性光固化树脂的可选范围十分有限。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种水溶性光引发剂及其制备方法和应用。本发明将离子液体引入水性LED光固化涂料中，能够提升光固化涂料用聚合物、水性LED光固化涂料用光引发剂的水溶性。

本发明提供了离子液体在制备水性LED光固化涂料中的应用。本发明将离子液体基团引入到水性LED光固化涂料用聚合物和/或水性LED光固化涂料用光引发剂的结构中，得到了具有式A所示结构的环氧树脂基聚合物，具有式B所示结构的聚氨酯基聚合物和具有式C所示结构的光引发剂。本发明将离子液体基团引入到环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物中，能够提高环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物的水溶性，以环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物分别作为水性LED光固化涂料的底漆和面漆成分，能够有效提高涂层的硬度、耐附着性和耐溶剂性；本发明将离子液体基团引入到光引发剂的结构中，能够提高光引发剂的水溶性；同时，引发剂在LED光固化的过程中能够作为可聚合组分参与固化，其抗迁移性高，能够有效提高水性LED光固化涂料的安全性。实施例结果表明，使用本发明环氧树脂基聚合物、聚氨酯基聚合物、水溶性光引发剂作为原料制备得到的水性LED光固化涂层具有良好的硬度、耐附着性和耐溶剂性，其VOC释放量在70～110mg/mL。

本发明提供了一种水性LED光固化涂料的涂装方法，包括以下步骤：在基底表面涂布水性LED光固化底漆涂料，依次进行第一UVLED光固化和第一干燥，得到底漆膜层；在所述底漆膜层表面涂布水性LED光固化面漆涂料，依次进行第二UVLED光固化和第二干燥，得到水性LED光固化涂层。本发明涂装后所得水性LED光固化涂层具有良好的硬度、耐附着性和耐溶剂性。

附图说明

图1为水性LED光固化涂料的涂装过程。

具体实施方式

本发明提供了离子液体在制备水性LED光固化涂料中的应用，所述应用包括制备水性LED光固化涂料用聚合物和/或水性LED光固化涂料用光引发剂。

所述离子液体具有式W所示结构：