本发明专利技术公开一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂及制备方法，所述可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂按重量份数计算由20-25份丙三醇缩水甘油醚、0.1份阻聚剂、30-40份丙烯酸、0.8-1.3份催化剂、40-50份顺丁烯二酸酐、40-50份中和剂和200-300份蒸馏水组成，其制备方法即首先制备环氧丙烯酸酯，然后制备顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯，然后将顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯自然降温至40-50℃温度时依次加入中和剂、蒸馏水，以200-500rpm的转速搅拌1-2h后，即得可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂。该可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂及其固化物具有较好的耐水性、硬度大等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂及制备方法
本专利技术涉及一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法，属于高分子材料
。
技术介绍
可UV固化的水性环氧丙烯酸树脂是一种应用广泛的预聚物。不仅原料的价格比较便宜，机械性能优良，而且有着良好的电绝缘性和热稳定性。环氧树脂分子链上的羟基使树脂良好的极性，使其对极性材料或金属材料表面都有良好的粘附力和对颜料优良的润湿性。中国专利技术专利CN201310204543.0公开了从E_51、E-44环氧树脂出发制备了水性环氧丙烯酸UV固化涂料及其制备方法。其耐水性按照GB1733-79进行检测，发现48小时无变化。上述制备UV固化的水性环氧丙烯酸树脂采用的方法基本上都是由高分子量的环氧树脂出发来制备UV固化的水性环氧丙烯酸树脂，这样制备得到的可UV固化的水性环氧丙烯酸树脂由于采用高分子量环氧树脂制备的UV固化的水性环氧丙烯酸树脂的双键间分子量较大，而最终其UV固化物交联密度小，导致其诸多性能，如耐水性、硬度(铅笔硬度< 5H)等性能偏低，不能满足高性能领域使用。大大限制了其进一步应用。
技术实现思路
本专利技术的目的为了解决上述的可UV固化的水性环氧丙烯酸树脂制备过程中，由于采用高分子量的环氧树脂制备，因此存在双键间交联密度小，导致最终所得的可UV固化的水性环氧丙烯酸树脂的诸多性能，如耐水性、硬度等性能偏低，不能满足高性能领域使用等技术问题而提供一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，其主要是从低分子量环氧化合物即丙三醇缩水甘油醚出发制备具有良好分散性、可UV固化、固化物具有良好耐水性和硬度、易于规模化生产的可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂。 本专利技术的技术方案一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下: 丙三醇缩水甘油醚20-25份 阻聚剂0.1份 丙烯酸30-40份 催化剂0.8-1.3份 顺丁烯二酸酐40-50份 中和剂40-50份 蒸馏水200-300份；所述的阻聚剂为4-甲氧基酚、对苯二酚或4-甲氧基酚与对苯二酚组成的混合物； 所述的催化剂为三乙胺、N，N- 二甲基苄胺或三乙胺与N，N- 二甲基苄胺组成的混合物； 所述的中和剂为三乙胺、三乙醇胺或三乙胺与三乙醇胺组成的混合物；所述的丙三醇缩水甘油醚为常熟佳发化学有限责任公司提供。 上述的一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，具体包括如下步骤:(1)、按重量份数计算，将20-25份丙三醇缩水甘油醚加入到容器中，同时加入0.01份阻聚剂，搅拌升温至75°C时，0.5-lh内将30-40份丙烯酸和0.3-0.5份催化剂滴加如其中，然后升温至80°C -90°C进行反应，直到酸值低于3mgK0H/g时反应结束，得到环氧丙烯酸酷；(2)、将步骤(I)所得的环氧丙烯酸酯自然降温至50°C-60°C时，在其中依次加入40-50份的顺丁烯二酸酐、余量的催化剂和0.09份阻聚剂，充分搅拌后控制温度至80°C _90°C进行反应4-6h，反应结束后得到顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯；(3)、将步骤(2)所得的顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯自然降温至40-50°C温度时依次加入40-50份中和剂、200-300份蒸馏水，以200_500rpm的转速搅拌l_2h后，即得可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂。 上述所得的UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂无色、易于水中分散、稳定。其UV固化后产物铅笔硬度为6H?7H，耐水性(25°C，96?168h)无异常，按照GB/T 1720-1979 (89)《漆膜附着力测定法(划圈法)》，采用天津材料试验机厂生产的QFZ型漆膜附着力测定仪检测UV光固化膜的附着力为I级。 由于该可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂及其固化物具有较好的耐水性、硬度大等特点，可广泛用于木器涂料、塑料清漆、罩印清漆、纸张高档包装材料、柔性印刷板、丝网印刷油墨、凹凸及平板印刷油墨等。 本专利技术的有益效果本专利技术的一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，由于采用低分子量环氧化合物即丙三醇缩水甘油醚作为原料，其分子结构中含有三个环氧环，其环氧值为0.67eq/100g ;较双酚A型环氧树脂多出一个环氧环，其环氧值较双酚A型环氧树脂E-51的0.51eq/100g高出0.16 eq/100g ;较双酚A型环氧树脂E-44的0.44eq/100g高出0.23 eq/100g ；由其制备的水性环氧树脂中双键的数量大幅提高，较双酚A型环氧树脂环氧树脂制备得到的可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂多出一个双键，使得光固化速率加快、交联密度大，最终所得的UV固化水性环氧丙烯酸酯具有硬度高、良好的耐水性等综合性能。 依据GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》标准，检测本专利技术的一种含有可UV固化水性环氧丙烯酸酯的涂覆固化后的硬度进行测试，涂膜硬度为6Η?7Η。按照GB/T 1733-1993漆膜耐水性测定法检测本专利技术的一种含有可UV固化水性环氧丙烯酸酯的涂覆固化后的涂膜浸水3?7天未发现涂膜外观有明显变化。 进一步，本专利技术的一种UV固化水性树脂的制备方法，其制备路线短、以环保易得的水为反应介质，反应条件温和、制备过程简单、操作方便，适于工业化生产。 【附图说明】 图1、实施例1所得的可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂的红外光谱图。 【具体实施方式】 下面通过实施例并结合附图对本专利技术进一步详细描述，但并不限制本专利技术。 本专利技术各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及型号外，其他原料均为市售，规格均为化学纯。 本专利技术所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下:涂膜铅笔划痕硬仪QHQ，天津材料试验机厂生产；QFZ型漆膜附着力测定仪，天津材料试验机厂生产；本专利技术所用的紫外光固化机的为RW-UVA301紫外光固化机，来至东莞市塘厦精工仪器厂。 实施例1一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下: 丙三醇缩水甘油醚20份 阻聚剂0.1份丙烯酸30份 催化剂0.8份 顺丁烯二酸酐40份 中和剂40份 蒸馏水200份；所述的阻聚剂为4-甲氧基酚；所述的催化剂为三乙胺；所述的中和剂为三乙醇胺；所述的丙三醇缩水甘油醚为常熟佳发化学有限责任公司提供。 上述的一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法，具体包括如下步骤:(1)、按重量份数计算，将20份丙三醇缩水甘油醚加入到装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗和温度计的500ml的四口烧瓶中，同时加入0.01份4-甲氧基酚，搅拌升温至75°C时， 0.5h内将30份丙烯酸和0.5份三乙胺滴加入其中，然后升温至80°C进行反应，直到酸值低于3mgK0H/g时反应结束,得到环氧丙烯酸酯；(2)、将步骤(I)所得的环氧丙烯酸酯自然降温至60°C时，在其中依次加入40份的顺丁烯二酸酐、0.3份三乙胺和0.09份4-甲氧基酚，充分搅拌后控制温度至80°C进行反应4h，反应结束后得到顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯；(3)、将步骤(2)所得的顺丁烯二酸酐改性后的环氧丙烯酸酯自然降温至40°C温度时依次加入40份三乙醇胺、200份蒸馏水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，其特征在于所述的可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂按重量份数计算，其原料组成及含量如下：丙三醇缩水甘油醚 20‑25份阻聚剂 0.1份丙烯酸 30‑40份催化剂 0.8‑1.3份顺丁烯二酸酐 40‑50份中和剂 40‑50份蒸馏水 200‑300份；所述的阻聚剂为4‑甲氧基酚、对苯二酚或4‑甲氧基酚与对苯二酚组成的混合物；所述的催化剂为三乙胺、N,N‑二甲基苄胺或三乙胺与N,N‑二甲基苄胺组成的混合物；所述的中和剂为三乙胺、三乙醇胺或三乙胺与三乙醇胺组成的混合物；所述的丙三醇缩水甘油醚为常熟佳发化学有限责任公司提供。
【技术特征摘要】
1.一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，其特征在于所述的可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂按重量份数计算，其原料组成及含量如下: 丙三醇缩水甘油醚20-25份 阻聚剂0.1份 丙烯酸30-40份 催化剂0.8-1.3份 顺丁烯二酸酐40-50份 中和剂40-50份 蒸馏水200-300份； 所述的阻聚剂为4-甲氧基酚、对苯二酚或4-甲氧基酚与对苯二酚组成的混合物； 所述的催化剂为三乙胺、N，N- 二甲基苄胺或三乙胺与N，N- 二甲基苄胺组成的混合物； 所述的中和剂为三乙胺、三乙醇胺或三乙胺与三乙醇胺组成的混合物； 所述的丙三醇缩水甘油醚为常熟佳发化学有限责任公司提供。2.如权利要求1所述的一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下: 丙三醇缩水甘油醚20份 阻聚剂0.1份丙烯酸30份 催化剂0.8份 顺丁烯二酸酐40份中和剂40份 蒸馏水200份； 所述的阻聚剂为4-甲氧基酚； 所述的催化剂为三乙胺； 所述的中和剂为三乙醇胺。3.如权利要求1所述的一种可UV固化水性环氧丙烯酸酯树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组成及含量如下: 丙三醇缩水甘油醚25份 阻聚剂0.1份丙烯酸40份 催化剂1.3份 顺丁烯二酸酐50份中和剂50份 蒸馏水300份； 所述的阻聚剂为对苯二酚； 所述的催化剂为N，N- 二甲基苄胺； 所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张英强，李烨，姚倩云，吴如梦，吴蓁，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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