一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法与流程

本发明涉及紫外光固化涂料，具体为一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法。

背景技术：

1、紫外光固化涂料是一种绿色环保型涂料，具有挥发组分较少，污染小，成膜性优良，易施工等优点；其中环氧丙烯酸树脂紫外光固化涂料的机械性能好、防腐性能高，绝缘性能优异，在木材、食品包装、医疗器械、汽车行业等方面有着广阔的发展前景；但是环氧丙烯酸树脂存在耐热性不好，柔韧性和抗冲击性等较差的问题。

2、传统的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂是以二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等作为活性稀释剂；近年来开发新型紫外光固化的活性稀释剂，提高环氧丙烯酸树脂的综合性能成为研究热点，论文《一种新型紫外光固化活性稀释剂的合成与性能表征》，报道了选用苄基缩水甘油醚、丙烯酸进行开环加成反应，合成了具有光固化活性的苄基缩水甘油醚丙烯酸酯作为紫外光固化活性稀释剂，对环氧丙烯酸树脂的硬度、耐冲击性能等机械性能有很大提高。本发明提供了一种聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂，旨在提高环氧丙烯酸树脂涂料的耐热性，柔韧性、抗冲击性等性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，解决了环氧丙烯酸树脂涂料耐热性，柔韧性、抗冲击性等性能较差的问题。

2、本发明提供的技术方案为：一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，包括如下重量配比的组分：52-70％环氧丙烯酸树脂、1.2-3％二苯甲酮、1.5-5％复配光敏剂、28-40％聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂。

3、进一步的，所述复配光敏剂选自安息香双甲醚、安息香丁醚或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的任一种。

4、进一步的，紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法：将环氧丙烯酸树脂加入到聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂中，高速剪切混合均匀，然后加入二苯甲酮和复配光敏剂，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料；将涂料均匀涂覆在马口铁片上，在紫外光固化机下照射30-60s，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的固化涂层。

5、进一步的，聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂的制备方法为：

6、s1、向1,4-二氧六环溶剂中加入4,4-二氨基二苯砜、甲基丙烯酸缩水甘油酯和阻聚剂对羟基苯甲醚，在50-80℃的温度下反应12-24h，反应后旋蒸除去1,4-二氧六环，经过硅胶柱色谱分离，洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚溶液，体积比为1:19，得到丙烯酸酯基二苯砜中间体。

7、s2、向甲苯溶剂中加入酰氯化聚乙二醇单甲醚、丙烯酸酯基二苯砜中间体和n,n-二异丙基乙胺，在40-65℃的温度下反应12-36h，反应后旋蒸除去甲苯，产物溶解到蒸馏水中，然后加入石油醚混合均匀，萃取分离，收集水相，浓缩干燥，得到聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂。

8、进一步的，s1中4,4-二氨基二苯砜、甲基丙烯酸缩水甘油酯、对羟基苯甲醚的摩尔比例为100:420-500:0.04-0.07。

9、进一步的，s2中酰氯化聚乙二醇单甲醚、丙烯酸酯基二苯砜中间体和n,n-二异丙基乙胺的摩尔比例为450-600:100:420-480。

10、进一步的，s2中酰氯化聚乙二醇单甲醚的制备方法为：将摩尔比为1:3.2-4的聚乙二醇单甲醚、丁二酸酐加入到甲苯溶剂中，在110-130℃的温度下回流4-10h，反应后旋蒸除去甲苯，乙醚洗涤，得到羧基聚乙二醇单甲醚中间体；然后将其和氯化亚砜加入到甲苯中，在70-85℃的温度下回流18-36h，反应后旋蒸除去甲苯和氯化亚砜，乙醚洗涤，得到酰氯化聚乙二醇单甲醚。

11、进一步的，s2中聚乙二醇单甲醚的分子量为200-400之间。

12、本发明的技术效果为：以4,4-二氨基二苯砜和甲基丙烯酸缩水甘油酯经过加成反应，得到丙烯酸酯基二苯砜中间体，然后与低分子量的酰氯化聚乙二醇单甲醚发生酯化反应，制备了新型的聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂。以二苯甲酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮复配形成复合光引发剂，与环氧丙烯酸树脂混合，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，并经过紫外光固化得到固化涂层，具有光固化速度快，无挥发性有机溶剂、绿色环保的优点。

13、活性稀释剂含有的多个丙烯酸酯基团，可以与环氧丙烯酸树脂发生交联固化，有利于增强固化涂层的交联度，使涂层具有更好硬度和强度；同时活性稀释剂含有的支化结构的柔性聚醚分子链，可以提高涂层的韧性和抗冲击性能，起到很好的增韧效果；活性稀释剂中的二苯砜结构具有优良的耐高温性，提高了环氧丙烯酸树脂固化涂层的热分解温度，增强了涂层的耐热性能。

技术特征：

1.一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，其特征在于：所述环氧丙烯酸树脂涂料包括如下重量配比的组分：52-70％环氧丙烯酸树脂、1.2-3％二苯甲酮、1.5-5％复配光敏剂、28-40％聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，其特征在于：所述复配光敏剂选自安息香双甲醚、安息香丁醚或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的任一种。

3.一种如权利要求1或2所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：制备方法为：将环氧丙烯酸树脂加入到聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂中，高速剪切混合均匀，然后加入二苯甲酮和复配光敏剂，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料；将涂料在紫外光固化机下照射30-60s，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的固化涂层。

4.根据权利要求3所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂的制备方法为：

5.根据权利要求4所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：s1中4,4-二氨基二苯砜、甲基丙烯酸缩水甘油酯、对羟基苯甲醚的摩尔比例为100:420-500:0.04-0.07。

6.根据权利要求4所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：s2中酰氯化聚乙二醇单甲醚、丙烯酸酯基二苯砜中间体和n,n-二异丙基乙胺的摩尔比例为450-600:100:420-480。

7.根据权利要求4所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：s2中酰氯化聚乙二醇单甲醚的制备方法为：将摩尔比为1:3.2-4的聚乙二醇单甲醚、丁二酸酐加入到甲苯溶剂中，在110-130℃的温度下回流4-10h，得到羧基聚乙二醇单甲醚中间体；然后将其和氯化亚砜加入到甲苯中，在70-85℃的温度下回流18-36h，得到酰氯化聚乙二醇单甲醚。

8.根据权利要求4所述的紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于：s2中聚乙二醇单甲醚的分子量为200-400之间。

技术总结本发明涉及紫外光固化涂料技术领域，且公开了一种紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料的制备方法，以二苯甲酮和2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙酮复配形成复合光引发剂，与聚醚改性丙烯酸酯基二苯砜活性稀释剂、环氧丙烯酸树脂混合，得到紫外光固化的环氧丙烯酸树脂涂料，活性稀释剂含有的多个丙烯酸酯基团，可以与环氧丙烯酸树脂发生交联固化，有利于增强固化涂层的交联度，使涂层具有更好硬度和强度；同时活性稀释剂含有的支化结构的柔性聚醚分子链，可以提高涂层的韧性和抗冲击性能，起到很好的增韧效果；活性稀释剂中的二苯砜结构具有优良的耐高温性，提高了环氧丙烯酸树脂固化涂层的热分解温度，增强了涂层的耐热性能。技术研发人员：张文凯受保护的技术使用者：山东晨之阳机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27