【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料，特别涉及一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体及其制备方法与应用。
技术介绍
1、目前，除内外墙涂料外的大部分涂料仍为溶剂型涂料，含有超过50％的有机溶剂，这些溶剂在施工过程中会挥发到大气中污染环境，还损害人体健康，并且有机溶剂本身会带来安全隐患。因此，环保的水性化涂料是发展的趋势。水性涂料主要包括水性单组份涂料、水性双组份涂料，以及近年来迅速发展的水性光固化涂料。单组分水性涂料的耐水性、耐化学品性及硬度等漆膜性能与溶剂型涂料差距较大，严重限制了水性涂料的推广应用。双组分水性涂料的机械性能、耐水性和耐化学品性接近溶剂型涂料，但由于其存在活化期的问题，不适用于往复式机械喷涂和静电喷涂，且其干速较慢，影响施工效率。水性光固化涂料的漆膜机械性能、耐水性和耐化学品性优于溶剂型产品，其为单组分包装，开桶即用，不存在活化期，适用于各种机械喷涂，且其在施工后烘干0.5～2小时经过紫外光固化机固化后，便可下线包装，因此未来水性光固化涂料将替代双组分水性涂料成为高档水性涂料的首选。目前，水性光固化涂料的产品存在储存稳定性差与很多基材的附着力差的问题。
2、因此，亟需提供一种存储稳定性好与基材的附着力好的水性光固化涂料。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体的制备方法，以此为原料制备得到的水性光固化生物基涂料的漆膜具有高光泽、高透明度、耐水和耐化学品性能优异、高交联密度、
2、本专利技术还提供了一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体。
3、本专利技术还提供了一种水性光固化生物基涂料。
4、本专利技术还提供了一种水性生物基光固化涂料在木制品制备、汽车制造或金属制品防腐领域中的应用。
5、本专利技术的第一方面提供了一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体的制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：
6、s1.将亲水扩链剂和中和剂混合均匀，形成混合物a；
7、s2.将丙烯酸单体、丙烯酸酯单体、乙烯基单体、自由基聚合低温热引发剂、环氧树脂混合均匀形成混合液b；
8、s3.将大分子二元醇、混合物a、二异氰酸酯、小分子扩链剂和混合液b混合反应形成预聚体c；
9、s4.将生物基材料和亲水改性剂混合反应得到亲水改性生物基材料d；
10、s5.将丙烯酸单体、丙烯酸酯单体、乙烯基单体、自由基聚合高温热引发剂混合形成混合液e；
11、s6.将二异氰酸酯、羟基乙烯基醚混合反应得到含乙烯基和异氰酸基的预聚物f；
12、s7.将封闭型阳离子热引发剂、阳离子光引发剂和自由基光引发剂混合形成混合物g；
13、s8.将亲水改性生物基材料d、混合液e、阻聚剂、丙烯酰胺基单体、预聚体c，预聚物f、混合物g、中和剂混合分散反应得到光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体。
14、根据本专利技术的第一方面的实施例至少具有以下有益效果：
15、1.本专利技术在光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体中引入阳离子光固化体系和环氧基，降低了漆膜收缩率，提高了漆膜在多种基材的附着力；其中环氧树脂和丙烯酸酯进行接枝聚合，提高了环氧树脂和聚丙烯酸酯树脂的相容性；将封闭型阳离子热引发剂、阳离子光引发剂和自由基光引发和树脂共同分散，可进一步提高光固化基团的反应程度，从而提高漆膜耐性。
16、2.本专利技术中，可参与光固化的基团包括乙烯基醚类双键、丙烯酰氧基双键和环氧基。自由基光引发剂可引发丙烯酰氧基双键聚合，阳离子光引发剂可引发乙烯基醚类双键和环氧基聚合，当两类光引发剂同时添加时，以上基团可发生共聚。自由基光引发剂引发的聚合收缩率较大、氧阻聚明显，且对很多基材的附着力不佳，而阳离子光引发剂引发的聚合收缩率小、无氧阻聚，且其环氧基对多种基材的附着力优异，可以充分弥补自由基光固化的不足。
17、3.常规的水性光固化涂料仅在涂料配制阶段添加光引发剂，导致在乳胶粒内部光固化基团不能充分反应。本专利技术将封闭型阳离子热引发剂、阳离子光引发剂和自由基光引发和树脂共同分散，可以使乳胶粒内部的光固化基团反应更充分，添加封闭型阳离子热引发剂在保证储存稳定性的同时，可为漆膜固化提供另外一种固化方式。当水性光固化涂料为实色涂料时，紫外线无法穿透漆膜，从而造成漆膜底层无法固化，添加封闭型阳离子热引发剂的漆膜经烘烤可使底层漆膜固化。有些木材油脂含量较高，如松木，其在烘烤时油脂会从基材中冒出，造成漆膜起泡等瑕疵，由于此类油脂多含双键和环氧基，因此，封闭型阳离子热引发剂在烘烤时可引发油脂固化，从而避免造成漆膜瑕疵。
18、4.本专利技术的环氧树脂与丙烯酸酯发生接枝聚合与异氰酸基发生加成反应，改善了环氧树脂和聚丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂的相容性，提高了漆膜光泽和透明度。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：
20、s1.以质量份数计，将2～2.5份亲水扩链剂和0.5～1.0份中和剂混合形成混合物a；
21、s2.以质量份数计，将1.5～2.5份丙烯酸单体、30～36份丙烯酸酯单体、6～9份乙烯基单体、0.3～0.6份自由基聚合低温热引发剂、20～25份环氧树脂混合形成混合液b；
22、s3.以质量份数计，将10～25份大分子二元醇和混合物a、6～12份二异氰酸酯、1～3份小分子扩链剂和混合液b混合形成预聚体c；
23、s4.以质量份数计，将18～26份生物基材料和5～6份亲水改性剂反应得到亲水改性生物基材料d；
24、s5.以质量份数计，将2～3份丙烯酸单体、15～25份丙烯酸酯单体、3～9份乙烯基单体、0.3～0.6份自由基聚合高温热引发剂混合形成混合液e；
25、s6.以质量份数计，将15～30份二异氰酸酯、11～20份羟基乙烯基醚混合反应得到含乙烯基和异氰酸基的预聚物f；
26、s7.以质量份数计，将0.5～1.0份封闭型阳离子热引发剂、1.0～1.5份阳离子光引发剂和0.5～1.0份自由基光引发剂混合形成混合物g；
27、s8.以质量份数计，将亲水改性生物基材料d、混合液e、0.01份阻聚剂、5～10份丙烯酰胺基单体、预聚物f、混合物g、3～6份中和剂混合分散反应得到光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：
29、s1.以质量份数计，将2～2.5份亲水扩链剂和0.5～1.0份中和剂混合形成混合物a；
30、s2.以质量份数计，以质量份数计，将1.5～2.5份丙烯酸单体、30～36份丙烯酸酯单体、6～9份乙烯基单体、0.3～0.6份自由基聚合低温热引发剂、20～25份环氧树脂混合形成混合液b；
31、s3.以质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物基材料的制备原料包括含三个以上环氧基的植物油；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中和剂包括叔胺中和剂。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羟基乙烯基醚包括4-羟丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚和环己基-1,4-二甲醇单乙烯基醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇包括聚醚二元醇、聚己二酸丁二醇酯二醇和聚碳酸酯二醇中的至少一种。
8.一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的制备方法制得。
9.一种水性光固化生物基涂料，其特征在于，水性光固化生物基涂料的制备原料包括权利要求8所
10.一种如权利要求9所述的水性光固化生物基涂料在木制品制备、汽车制造或金属制品防腐领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种光固化环氧-丙烯酸-聚氨酯杂合分散体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物基材料的制备原料包括含三个以上环氧基的植物油；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中和剂包括叔胺中和剂。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羟基乙烯基醚包括4-羟丁基乙烯基醚、三...
【专利技术属性】
技术研发人员：段晓俊，陈锦江，罗建华，梁文康，李彩霞，朱延安，
申请(专利权)人：北新嘉宝莉涂料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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