本发明专利技术提供了一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，由以下重量份的原料加工而成：环氧丙烯酸酯35～45份，非异氰酸酯聚氨酯10～20份，丙烯酸活性单体20～25份，季戊四醇0.8～1.2份，氧化硅纳米颗粒6～8份，二苯乙烯联苯二磺酸钠2～3份，光引发剂2～2.5份，消泡剂2.5～3.5份，US表面改进剂1.5～2.5份、ABK促进剂4～8份。本发明专利技术还提供了上述UV涂料的制备方法。本发明专利技术绿色环保无毒，具有较好耐黄变性，且极大提高了涂料的附着力和耐磨性等性能，在外墙等建筑应用上取得了良好的效果。
A cyclic carbonate synthesis preparation of UV curing coatings based on polyurethane
The invention provides a cyclic carbonate synthesis of polyurethane coating based on the processing of raw materials by weight and epoxy acrylate from 35 to 45, 10 to 20 portions of nonisocyanate polyurethane and acrylic monomers from 20 to 25, 0.8 to 1.2 portions of pentaerythritol, silica nanoparticles 6 two ~ 8, 2 ~ two biphenyl styrene sulfonic acid sodium 3, photoinitiator 2 ~ 2.5, defoaming agent 2.5 ~ 3.5, 1.5 ~ 2.5 US surface modifier, ABK accelerator 4 ~ 8. The invention also provides a method for preparing the UV coating. The invention has the advantages of environmental protection, environmental protection, no toxicity, good yellowing resistance, high adhesion and abrasion resistance of the coating, etc..
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料
，特别是一种的基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，本涂料特别适用于家庭或外墙用建筑涂料。
技术介绍
UV涂料，即紫外光辐射固化涂料，是指以齐聚物为基础，加入特定的功能单体、光引发剂和助剂，在UV辐射下，光引发剂吸收能量后，激发变成活性中心自由基或离子，从而引发体系中含不饱和双键或环氧基物质发生反应，通过聚合、嫁接和交联形成固化膜。UV固化涂料是二十世纪末流行于欧美、日本等地的一个新型涂料品种。最早应用于家具、地板、手机、随身听外壳的表面涂装处理，其应用领域现进一步扩展到化妆品容器、电视机及电脑等家用电器领域和摩托车及罩光等其他领域。UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物(VOC)，对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点。而传统涂料易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。因此，UV涂料是传统涂料的主要替代品。1937年，自德国化学家OttoBayer用多异氰酸酯和多羟基化合物聚合加成合成了聚氨酯以来，聚氨酯以优秀的综合性能，已广泛应用于UV涂料。一直以来，聚氨酯由多异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到，但异氰酸酯本身有剧毒，对人的眼睛、皮肤和呼吸系统有强烈的刺激；同时生产聚氨酯多用光气法，光气剧毒，是一种强刺激、窒息性气体。吸入光气引起肺水肿、肺炎等，具有致死危险，对生产工人具有极大危害。中国涂料产业在下游产业的推动下日益壮大，而作为其中一个分支的建筑涂料，也得到了长足的发展。在行业政策的引导和市场的拉动下，我国建筑装修业将进入新的发展时期，建筑涂料的需求会持续增加，行业市场发展潜力巨大。另外，正在兴起的新农村建设也极大地刺激了各类建筑涂料的推广应用。由此推断，中国的建筑业至少还有10余年的稳定发展期，也将是国内建筑涂料生产企业高速发展的10年。建筑涂料作为一类主要用于房屋装修的涂料产品，其市场发展与房地产行业发展密切相关。但是，现有家庭或非家庭用墙漆含有异氰酸酯等有害成分，而且粘附性和耐磨性不佳，由其是针对外墙涂料，容易产生开裂，耐磨性欠佳，刮擦易损伤。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，解决了现有应用于建筑外墙用UV涂料存在的污染环境、粘附性和耐磨性不佳等技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，由以下重量份的原料加工而成：环氧丙烯酸酯35～45份，非异氰酸酯聚氨酯10～20份，丙烯酸活性单体20～25份，季戊四醇0.8～1.2份，氧化硅纳米颗粒6～8份，二苯乙烯联苯二磺酸钠2～3份，光引发剂2～2.5份，消泡剂2.5～3.5份，US表面改进剂1.5～2.5份、ABK促进剂4～8份；其中所述非异氰酸酯聚氨酯由如下重量份的组分合成：环碳酸酯30～35份，二元伯胺化合物60～65份，丙烯酸活性单体8～10份，E51环氧树脂5～6份，羧酸铋1～2份。优选的，所述二元伯胺化合物为二苯甲基甲烷二胺。优选的，所述环碳酸酯优选为萜烯基环碳酸酯。上述基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，其制备的工艺步骤如下：步骤一：在高压反应釜中加入一定量的环氧树脂、异辛酸锌和碳酸丙烯酯，环氧树脂、异辛酸锌与碳酸丙烯酯之间的质量比为5:2：1，加热至120～130℃，通入CO2，使压强保持在1.3～1.6MPa之间，反应5～6小时，产物趁热倒出，经减压蒸馏纯化得到环碳酸酯。步骤二：取相应量的环碳酸酯和E51环氧树脂于烧瓶中混合均匀，依次加入丙烯酸活性单体和二元伯胺化合物，控制温度在80～90℃之间反应2～3个小时，反应过程中滴加羧酸铋，反应结束后得所述非异氰酸酯聚氨酯。步骤三：将相应量的环氧丙烯酸酯及丙烯酸活性单体混合后装入容器中搅拌，搅拌温度40～60℃，搅拌2～3小时，然后加入相应量的非异氰酸酯聚氨酯、季戊四醇、光引发剂、消泡剂、二苯乙烯联苯二磺酸钠、ABK促进剂，混合均匀，再加入混合均匀的氧化硅纳米颗粒和US表面改进剂，升温至60～80℃后继续搅拌3小时，冷却至室温，即得所述基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料。本专利技术的积极效果：针对应用于建筑用的特种涂料，首先本专利技术所述的UV涂料是基于非异氰酸酯聚氨酯的，不含有异氰酸酯等有害物质，避免了涂料使用过程中对空气的污染，本专利技术配方绿色环保无毒。同时本专利技术利用来源于可再生资源松节油的环氧树脂制备的萜烯基环碳酸酯，不仅可为我国天然可再生资源的开发利用开辟新的方向，而且满足了人民对环保材料的需求，具有十分重要的经济和社会意义。此外，本专利技术采用环氧丙烯酸酯、非异氰酸酯聚氨酯搭配丙烯酸活性单体，再结合二苯乙烯联苯二磺酸钠的加入，使得UV涂料具有较好的耐划伤性，US表面改进剂与氧化硅纳米颗粒的混合加入，使得纳米颗粒分散均匀，在保证不影响光吸收的同时极大提高了涂料的附着力和耐磨性等性能。总之在本专利技术配方的综合作用下，本专利技术产品具有硬度好、耐磨性好、粘附力好、耐溶剂性能好的优点，同时绿色环保无毒，很好的解决了现有家庭或非家庭建筑中使用的UV涂料存在的问题，由其在外墙应用上取得了良好的效果。具体实施方式下面对本专利技术的优选实施例进行详细说明。实施例1本专利技术优选实施例1提供一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，由以下重量份的原料加工而成：环氧丙烯酸酯35份，非异氰酸酯聚氨酯10份，丙烯酸活性单体20份，季戊四醇0.8份，氧化硅纳米颗粒6份，二苯乙烯联苯二磺酸钠2份，光引发剂2份，消泡剂2.5份，US表面改进剂1.5份、ABK促进剂4份；其中所述非异氰酸酯聚氨酯由如下重量份的组分合成：环碳酸酯30份，二元伯胺化合物60份，丙烯酸活性单体8份，E51环氧树脂5份，羧酸铋1份。所述二元伯胺化合物为二苯甲基甲烷二胺。所述环碳酸酯为萜烯基环碳酸酯。所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮上述基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，其制备的工艺步骤如下：步骤一：在高压反应釜中加入一定量的环氧树脂、异辛酸锌和碳酸丙烯酯，环氧树脂、异辛酸锌与碳酸丙烯酯之间的质量比为5:2：1，加热至120～130℃，通入CO2，使压强保持在1.3～1.6MPa之间，反应5～6小时，产物趁热倒出，经减压蒸馏纯化得到环碳酸酯。步骤二：取相应量的环碳酸酯和E51环氧树脂于烧瓶中混合均匀，依次加入丙烯酸活性单体和二元伯胺化合物，控制温度在80～90℃之间反应2～3个小时，反应过程中滴加羧酸铋，反应结束后得所述非异氰酸酯聚氨酯。步骤三：将相应量的环氧丙烯酸酯及丙烯酸活性单体混合后装入容器中搅拌，搅拌温度40～60℃，搅拌2～3小时，然后加入相应量的非异氰酸酯聚氨酯、季戊四醇、光引发剂、消泡剂、二苯乙烯联苯二磺酸钠、ABK促进剂，混合均匀，再加入混合均匀的氧化硅纳米颗粒和US表面改进剂，升温至60～80℃后继续搅拌3小时，冷却至室温，即得所述基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料。实施例2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，其特征在于：由以下重量份的原料加工而成：环氧丙烯酸酯35～45份，非异氰酸酯聚氨酯10～20份，丙烯酸活性单体20～25份，季戊四醇0.8～1.2份，氧化硅颗粒6～8份，二苯乙烯联苯二磺酸钠2～3份，光引发剂2～2.5份，消泡剂2.5～3.5份，US表面改进剂1.5～2.5份、ABK促进剂4～8份；其中所述非异氰酸酯聚氨酯由如下重量份的组分合成：环碳酸酯30～35份，二元伯胺化合物60～65份，丙烯酸单体8～10份，E51环氧树脂5～6份，羧酸铋1～2份。
【技术特征摘要】
1.一种基于环碳酸酯合成的聚氨酯制备的UV涂料，其特征在
于：由以下重量份的原料加工而成：
环氧丙烯酸酯35～45份，非异氰酸酯聚氨酯10～20份，丙烯酸活
性单体20～25份，季戊四醇0.8～1.2份，氧化硅颗粒6～8份，二苯乙
烯联苯二磺酸钠2～3份，光引发剂2～2.5份，消泡剂2.5～3.5份，US
表面改进剂1.5～2.5份、ABK促进剂4～8份；
其中所述非异氰酸酯聚氨酯由如下重量份的组分合成：
环碳酸酯30～35份，二元伯胺化合物60～65份，丙烯酸单体8～10
份，E51环氧树脂5～6份，羧酸铋1～2份。
2.根据权利要求1所述的UV涂料，其特征在于：所述二元伯
胺化合物为二苯甲基甲烷二胺。
3.根据权利要求1所述的UV涂料，其特征在于：所述环碳酸
酯萜烯基环碳酸酯。
4.一种制备如权利要求1所述的基于环碳酸酯合成的聚氨酯制
备的UV涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：在高压反应釜中加入一定量的环氧树脂、异辛酸锌和碳
酸丙烯酯，环氧树脂、异辛酸锌与碳酸丙烯酯之间的质量比为5:2：1，
加热至120～130℃，通入CO2，使压强保持在1.3～1.6MPa之间，反
应5～6小时，产物趁热倒出，经减压蒸馏纯化得到环碳酸酯。
步骤二：取相应量的环碳酸酯和E51环氧树脂于烧瓶中混合均
匀，依次加入丙烯酸单...
【专利技术属性】
技术研发人员：王景泉，
申请(专利权)人：王景泉，
类型：发明
国别省市：北京;11
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