專利名稱：一種改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物、制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性環(huán)氧丙烯酸酯制備領(lǐng)域。具體涉及一種改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法以及含該種預(yù)聚物的紫外光(UV)固化涂料。
背景技術(shù)：
紫外光固化涂料是上世紀(jì)60年代末由德國拜耳公司開發(fā)的一種環(huán)保型節(jié)能涂料。由于它具備節(jié)省能源、固化速度快、涂膜質(zhì)量高、無溶劑或只含少量溶劑，揮發(fā)量小等優(yōu)點(diǎn)，以每年平均增長25%的速度持續(xù)增長，受到越來越多的人們關(guān)注。預(yù)聚物是紫外光固化(UV)涂料的主體部分，它決定著UV涂料的基本性能。在眾多的預(yù)聚物中，雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯是輻射固化涂料工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種，所形成的固化膜硬度高、光澤度高、抗張強(qiáng)度大、耐化學(xué)藥品性優(yōu)異，但同時(shí)也存在脆性和柔韌性不好以及粘度高等缺點(diǎn)。環(huán)氧丙烯酸酯的粘度很高，常溫下為半固體膠狀，施工困難。通常需要用大量活性稀釋劑以降低涂料的施工粘度，但這樣降低涂料的性能。因此很多科研工作者對(duì)環(huán)氧丙烯酸酯光敏預(yù)聚體進(jìn)行了改性。例如可以利用雙羥基化合物的羥基與部分的環(huán)氧基反應(yīng)，然后用剩下的環(huán)氧基再與丙烯酸酯化反應(yīng)來提高柔韌性[王孝科，田牧.柔性環(huán)氧丙烯酸酯光固化樹脂的研究.上海涂料，2008，46 (2) :6-10]。此外，還可以通過胺改性提高固化速度，改善脆性和附著力[王合情，王波，肖衛(wèi)東.十二胺改性環(huán)氧樹脂的研究.中國膠黏劑，2008，17 O) :35-38]；聚氨酯改性提高耐磨耐熱和彈性[Mefan Oprea, Stelian Vlad, Aurelian Stanciu et al.Epoxy urethane acrylate. European Polymer Journal, 2000, 36 (2) :373-378]；有機(jī)硅改性提高耐候性、耐熱性、耐磨性和防污性等[何敏，張煒，王曉潔.有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸酯的紫外固化研究.固體火箭技術(shù)，2002，25(1) 65-68]。本發(fā)明采用1，5_己二烯-3，4-二醇與烯丙基丁二酸酐的反應(yīng)物對(duì)環(huán)氧丙烯酸酯進(jìn)行改性，并以此作為預(yù)聚物，配以活性稀釋劑和光引發(fā)劑等制備了一種低黏度柔韌性好的紫外光固化涂料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有環(huán)氧丙烯酸酯的缺點(diǎn)，提供一種改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備方法。通過該方法制得的光敏預(yù)聚物具有較低的黏度以及優(yōu)異的柔韌性。本發(fā)明的一種改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物，其結(jié)構(gòu)通式為
權(quán)利要求
1.中改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物，其特征在于其結(jié)構(gòu)通式為
2. 一種如權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于第一步將1，5-己二烯-3，4-二醇與烯丙基丁二酸酐摩爾比為1 2.0-2. 2，在0.4%-0.8%對(duì)甲苯磺酸的作用下，在60-90°C，反應(yīng)4- 制得端羧基預(yù)聚體第二步摩爾比為1 2-2.2 端羧基預(yù)聚體與環(huán)氧樹脂E-51或E-44在催化劑三苯基膦作用下，在80-100°C，反應(yīng)5- 制得端羧基改性環(huán)氧樹脂β;第三步將端羧基改性環(huán)氧樹脂預(yù)聚物與丙烯酸摩爾比為 1.02-1.05 1，在阻聚劑對(duì)苯二酚或?qū)αu基苯甲醚存在下和催化劑作用下，在100-120°C， 反應(yīng)3-4h制得改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物丄。
3.—種如權(quán)利要求1所述的改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的應(yīng)用，可應(yīng)用于紫外光固化涂料制備。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第三步所述的催化劑為三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化銨、四甲基氯化銨、N, N- 二甲基芐胺中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物用于紫外光固化涂料中，其特征在于涂料的各組分及重量百分比如下A.改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物丄30% -45 %B.活性稀釋劑20% -35%C.光引發(fā)劑5^-8%D.其它助劑0.5%-1.2%
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料組成，其特征在于，所述的活性稀釋劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三縮丙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸異辛酯中的兩種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料組成，其特征在于，所述的光引發(fā)劑為安息香乙醚、苯偶酰二縮酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯乙酮、二苯甲酮/三乙醇胺、二苯甲酮/丙烯酸酯活性胺中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料組成，其特征在于，所述的助劑為流平劑和消泡劑組成的混合物，其中流平劑為聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷和有機(jī)硅改性聚硅氧烷中的一種，消泡劑為聚醚改性有機(jī)硅類中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的制備方法及應(yīng)用，屬于紫外光固化光敏涂料技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明合成改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物分三步第一步是將1，5-己二烯-3，4-二醇與烯丙基丁二酸酐在催化劑作用下反應(yīng)制得端羧基預(yù)聚體；第二步將端羧基預(yù)聚體與環(huán)氧樹脂在催化劑作用下反應(yīng)制得端羧基改性環(huán)氧樹脂預(yù)聚物；第三步將端羧基改性環(huán)氧樹脂預(yù)聚物與丙烯酸在阻聚劑和催化劑作用下于100-120℃反應(yīng)得到端羧基改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物，由該預(yù)聚物進(jìn)一步與有關(guān)助劑復(fù)配制備的光固化涂料具有較低的黏度及優(yōu)異的柔韌性。
文檔編號(hào)C07C67/26GK102432463SQ20111026180
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者何廣科, 劉媛媛, 宋廣亮, 朱紅軍, 趙亮, 金銀 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)