水性紫外光固化光油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性紫外光固化光油及其制备方法。水性紫外光固化光油的制备方法包括如下步骤：将二异氰酸酯与二元醇混合，反应得到第一反应液；在第一反应液中加入二羟基羧酸和催化剂，反应得到第二反应液，将第二反应液和扩链剂混合，反应得到第三反应液；在第三反应液中加入烯类封端剂和阻聚剂，反应得到第四反应液，在第四反应液中加入三乙胺，反应得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体；将去离子水加入到聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，乳化分散得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，将聚氨酯丙烯酸酯分散体、光引发剂、消泡剂和流平剂混合，搅拌分散15～30分钟，得到水性紫外光固化光油。上述方法制备得到的水性紫外光固化光油具有较高的性能。

Aqueous ultraviolet curing light oil and preparation method thereof

The invention relates to an aqueous ultraviolet curing light oil and a preparation method thereof. Preparation method of Waterborne UV curing varnish comprises the following steps: the first reaction of diisocyanate and dihydric alcohol mixed liquid reaction; adding two hydroxy carboxylic acid and catalyst in the first reaction liquid, second reaction liquid reaction, the reaction mixture and second chain extender, third reaction liquid reaction; reaction liquid in third adding vinyl capping agent and inhibitor, fourth reaction liquid reaction, adding three ethylamine in the fourth reaction medium, reaction of polyurethane acrylate prepolymer; the deionized water is added to the polyurethane acrylate prepolymer, emulsifying polyurethane acrylate dispersions, polyurethane acrylate dispersions, photoinitiator defoaming agent and leveling agent, stirring 15 to 30 minutes, get the Waterborne UV curing varnish. The Waterborne UV curable varnish prepared by the above method has high performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料领域，特别涉及一种水性紫外光固化光油及其制备方法。
技术介绍
随着电子技术的持续发展，触摸屏在手机、Pad、电纸书、自动存取款机等电子设备上得到了越来越广泛的应用。与传统的按键式、键盘式的输入方法不同，触摸式输入法是通过工具或手指与触摸屏的直接接触来实现信息输入的目的。尤其是随着电容式触摸屏的发展，手触摸输入方式的应用越来越广泛。因此，如何延长触摸屏的使用寿命受到了更广泛的关注。常见的延长触摸屏使用寿命的方法是在触摸屏表面涂上绝缘涂层，阻止手指与产生电信号的屏体的直接接触，从而延长触摸屏的使用寿命。通常使用的绝缘涂层是一类UV固化的透明光油，但是，目前的UV光油的涂层在硬度、耐污、耐水等性能方面都不甚理想。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够制备出性能较好的水性紫外光固化光油的方法。此外，还提供一种水性紫外光固化光油。一种水性紫外光固化光油的制备方法，包括如下步骤：在保护性气体的环境下，按照摩尔比为1:0.2～0.6将二异氰酸酯与二元醇混合，于80～90℃搅拌反应1～2小时，得到第一反应液；在所述第一反应液中加入二羟基羧酸和催化剂，于70～80℃搅拌反应1～2小时，得到第二反应液，其中，所述二羟基羧酸与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.5:1；于50～60℃的条件下，将所述第二反应液和扩链剂混合，进行扩链反应2～3小时，得到第三反应液；于50～60℃的条件下，在所述第三反应液中加入烯类封端剂和阻聚剂，反应1小时后，升温至75～85℃，用丙酮调节至合适粘度，继续反应2小时，得到第四反应液，其中，所述烯类封端剂与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.6:1；于40～50℃的条件下，在所述第四反应液中加入三乙胺，反应0.5～1.0小时，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其中，所述三乙胺与所述二羟基羧酸的摩尔比为1～1.5:1；在持续搅拌的条件下，将去离子水加入到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，继续搅拌乳化分散30～40分钟，经冷却，得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，其中，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所述去离子水的质量比为30～50:40～60；按照质量份数包括如下组分：所述聚氨酯丙烯酸酯分散体90～95份、流平剂0.1～2份，消泡剂0.1～2份和光引发剂2～6份；；及将所述聚氨酯丙烯酸酯分散体、所述流平剂、所述光引发剂和所述消泡剂，搅拌分散15～30分钟，得到水性紫外光固化光油。在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯选自二甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、己二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述二元醇选自聚醚二元醇、聚己内酯二元醇及聚碳酸酯二元醇中的至少一种。在其中一个实施例中，所述二元醇的分子量为500g/mol、600g/mol或1000g/mol。在其中一个实施例中，所述二羟基羧酸为二羟甲基丙酸及二羟甲基丁酸中的至少一种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。在其中一个实施例中，所述催化剂与所述二羟基羧酸的质量比为0.1～1:2～10。在其中一个实施例中，所述烯类封端剂选自甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯中的至少一种；所述阻聚剂为对甲氧基苯酚。在其中一个实施例中，所述阻聚剂与所述烯类封端剂的质量比为0.1～0.5:8～60。在其中一个实施例中，还包括所述扩链剂的制备步骤：将季戊四醇三丙烯酸酯、甲氧基苯酚和丙酮混合，于45℃的条件下，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，然后升至40～60℃反应直至异氰酸酯离子的含量为8％，得到第一混合液其中；将三羟甲基丙烷的丙酮溶液加入所述第一混合液中，于60～75℃反应直至异氰酸根离子消失，得到含双键的二元醇单体，其中，所述季戊四醇三丙烯酸酯、所述异佛尔酮二异氰酸酯和所述三羟甲基丙烷的摩尔比为1:1:1。上述水性紫外光固化光油的制备方法制备得到的水性紫外光固化光油。上述水性紫外光固化光油的制备方法操作简单，易于工业化生产。上述水性紫外光固化光油采用以二异氰酸酯、二元醇、二羟基羧酸、扩链剂、羟基丙烯酸酯和三乙胺为主要原料制备了聚氨酯丙烯酸酯预聚体，通过含双键二元醇在分子主链侧基引入UV固化基团，获取了一种含双键的二元醇扩链剂，通过含双键二元醇在分子主链侧基引入UV固化基团，制备了高性能UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯，进而获得了一种高性能的水性紫外光固化光油。附图说明图1为一实施方式的水性紫外光固化光油的制备方法的流程图。具体实施方式下面主要结合附图及具体实施例对水性紫外光固化光油及其制备方法作进一步详细的说明。如图1所示，一实施方式的水性紫外光固化光油的制备方法，包括如下步骤：步骤S110：在保护性气体的环境下，按照摩尔比为1:0.2～0.6将二异氰酸酯与二元醇混合，于80～90℃搅拌反应1～2小时，得到第一反应液。其中，保护性气体可以为氮气或惰性气体。其中，二异氰酸酯选自二甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、己二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。其中，二元醇选自聚醚二元醇、聚己内酯二元醇及聚碳酸酯二元醇中的至少一种。且二元醇的分子量为500g/mol、600g/mol、1000g/mol。步骤S120：在第一反应液中加入二羟基羧酸和催化剂，于70～80℃搅拌反应1～2小时，得到第二反应液。其中，二羟基羧酸与二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.5:1。其中，二羟基羧酸为二羟甲基丙酸及二羟甲基丁酸中的至少一种。其中，催化剂为二月桂酸二丁基锡。其中，催化剂与二羟基羧酸的质量比为0.1～1:2～10。步骤S130：于50～60℃的条件下，将第二反应液和扩链剂混合，进行扩链反应2～3小时，得到第三反应液。其中，扩链剂为含双键的二元醇单体。具体的，扩链剂可通过如下制备步骤制备得到：将季戊四醇三丙烯酸酯、甲氧基苯酚和丙酮混合，于45℃的条件下，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，然后升至40～60℃反应直至异氰酸酯离子的含量为8％，得到第一混合液其中；将三羟甲基丙烷的丙酮溶液加入第一混合液中，于60～75℃反应直至异氰酸酯离子消失，得到含双键的二元醇单体。其中，季戊四醇三丙烯酸酯、异佛尔酮二异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性紫外光固化光油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在保护性气体的环境下，按照摩尔比为1:0.2～0.6将二异氰酸酯与二元醇混合，于80～90℃搅拌反应1～2小时，得到第一反应液；在所述第一反应液中加入二羟基羧酸和催化剂，于70～80℃搅拌反应1～2小时，得到第二反应液，其中，所述二羟基羧酸与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.5:1；于50～60℃的条件下，将所述第二反应液和扩链剂混合，进行扩链反应2～3小时，得到第三反应液；于50～60℃的条件下，在所述第三反应液中加入烯类封端剂和阻聚剂，反应1小时后，升温至75～85℃，用丙酮调节至合适粘度继续反应2小时，得到第四反应液，其中，所述烯类封端剂与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.6:1；于40～50℃的条件下，在所述第四反应液中加入三乙胺，反应0.5～1.0小时，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其中，所述三乙胺与所述二羟基羧酸的摩尔比为1～1.5:1；在持续搅拌的条件下，将去离子水加入到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，继续搅拌乳化分散30～40分钟，经冷却，得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，其中，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所述去离子水的质量比为30～50:40～60；按照质量份数包括如下组分：所述聚氨酯丙烯酸酯分散体90～95份、流平剂0.1～2份，消泡剂0.1～2份和光引发剂2～6份；及将所述聚氨酯丙烯酸酯分散体、所述流平剂、所述光引发剂和所述消泡剂，搅拌分散15～30分钟，得到水性紫外光固化光油。...

【技术特征摘要】
1.一种水性紫外光固化光油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在保护性气体的环境下，按照摩尔比为1:0.2～0.6将二异氰酸酯与二元醇混
合，于80～90℃搅拌反应1～2小时，得到第一反应液；
在所述第一反应液中加入二羟基羧酸和催化剂，于70～80℃搅拌反应1～2
小时，得到第二反应液，其中，所述二羟基羧酸与所述二异氰酸酯的摩尔比为
0.1～0.5:1；
于50～60℃的条件下，将所述第二反应液和扩链剂混合，进行扩链反应2～3
小时，得到第三反应液；
于50～60℃的条件下，在所述第三反应液中加入烯类封端剂和阻聚剂，反应
1小时后，升温至75～85℃，用丙酮调节至合适粘度继续反应2小时，得到第四
反应液，其中，所述烯类封端剂与所述二异氰酸酯的摩尔比为0.1～0.6:1；
于40～50℃的条件下，在所述第四反应液中加入三乙胺，反应0.5～1.0小时，
得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体，其中，所述三乙胺与所述二羟基羧酸的摩尔比为
1～1.5:1；
在持续搅拌的条件下，将去离子水加入到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，
继续搅拌乳化分散30～40分钟，经冷却，得到聚氨酯丙烯酸酯分散体，其中，
所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所述去离子水的质量比为30～50:40～60；
按照质量份数包括如下组分：所述聚氨酯丙烯酸酯分散体90～95份、流平
剂0.1～2份，消泡剂0.1～2份和光引发剂2～6份；及
将所述聚氨酯丙烯酸酯分散体、所述流平剂、所述光引发剂和所述消泡剂，
搅拌分散15～30分钟，得到水性紫外光固化光油。
2.根据权利要求1所述的水性紫外光固化光油的制备方法，其特征在于，
所述二异氰酸酯选自二甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷
二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、己二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯
中的至少一种。
3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘键，姚志刚，景梅，张军华，
申请(专利权)人：中物功能材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44