本发明专利技术涉及有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料，它由以下组分按照以下重量份配制而成：环氧树脂45.4-49.4份、阻聚剂0.74-1份、N，N-二甲基乙醇胺0.74-1份、丙烯酸15.84-18.72份、不饱和酸酐21.58-25.5份、有机硅单体12.98-15.34份、三乙胺11.11-13.56份、水性光引发剂2.57-4.64份、去离子水20-30份。本发明专利技术的有机硅改性水性光固化环氧丙烯酸酯预聚物是一款真正零VOC的水性光固化预聚物、本发明专利技术交联度高，耐水性好、硬度高、附着力好、摆杆硬度高并且柔韧性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料的制备方法，可用于罩 面清漆，属于水性光固化领域。
技术介绍
紫外光UV固化是一种先进的材料表面处理技术。紫外光固化涂料以其生产效率 高、固化速度快、节能、涂膜性能较好等诸多优点，近年来获得了广泛的研究和应用。中国现 己成为仅次于美国和日本的光固化原料和产品生产大国，光固化原材料中的活性稀释剂和 光引发剂已大量出口。随着紫外光固化涂料大量推广，其弊端也逐渐暴露出来。紫外光固化 涂料中的活性稀释剂和挥发性有机物对人体的损害和环境的污染也特别令人关注。因此， 用水作为溶剂代替活性稀释剂水性光固化涂料应运而生。水性光固化因为挥发性有机物排 放量低、不友好气味少、不易燃，涂装工艺和传统溶剂型涂料接近，备受到用户和厂家的青 睐，因此水性光固化涂料将逐渐取代传统的溶剂型光固化涂料。因此，水性光固化涂料成为 工业界和学术界研究的热点。 环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、 耐高低温性能以及收缩率低、加工成型和成本低廉等优点，由于纯环氧树脂固化物具有较 高的交联结，制品存在易发脆和抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的使用要求，限制 了环氧树脂工业的发展。此外，环氧树脂没有不饱和基团，无法进行光固化，限制环氧树脂 在光固化领域的。运用常见的方法是用丙烯酸进行改性，在环氧树脂的两端引入不饱和的 双键，合成出光固化环氧丙烯酸酯树脂，可以实现低温固化，是目前常用的水性光固化树脂 之一。但水性光固化环氧丙烯酸酯也存在耐水性、力学性能不好等缺点。因此，水性光固化 环氧丙烯酸酯树脂仍然需要通过研究去改善。 有机硅氧烷由于易与羧基、羟基等功能基团发生反应，因而常被引入聚合物实现 交联，近年来，科研人员在结合有机硅和环氧丙烯酸树脂的改性方面进行了多项的研究和 应用得到了许多性能优良的材料。这类材料克服了有机硅氧烷机械性能差的缺点，也弥补 了水性光固化环氧丙烯酸酯也存在耐水性、力学性能差的不足。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，它解 决了水性光固化环氧丙烯酸酯树脂耐水性、力学性能不好等技术问题，它是一款真正零V0C 的水性光固化预聚物，改善水性光固化环氧丙烯酸酯树脂的耐水性以及硬度、附着力、摆杆 硬度等力学性能。 本专利技术技术方案如下： -）方案-: -种有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料，其特征在于：它由下述重量配比 的原料制备而成： 环氧树脂 45. 4-49. 4份 阻聚剂 0, 74-1份 N，N-二甲基乙醇胺0,74-1份 丙烯酸 15. 84-18. 72份 不饱和酸酐 21. 58-25. 5份 有机硅单体 12, 98-15. 34份 :乙胺 11. Π-丨3. 56份 水性光引发剂 2, 57-4. 64份 上-离广水 20-30份 进一步，所述的所述的环氧树脂为E-44、E-54、E51的一种。 进一步，所述的不饱和酸酐为马来酸酐和顺四氢苯酐的一种。 进一步，所述的有机硅单体为KH-186,KH1871，KH1872的一种。进一步，所述的水性光引发剂为Irgacure500、Irgacurell73、Irgacure754 的一 种。 进一步，所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚以及甲基氢醌的一种。 二）方案二：一种有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料，它由上述重量配比的 原料按照以下依序进行的步骤制备而成： 1)制备环氧丙烯酯预聚物： 在反应器中，在室温下，加入45. 4-49. 4份环氧树脂和0.4-0. 6份的阻聚剂，然 后调整转速为200-350rmp，升温至75-85°C时，然后，缓慢滴加15. 84-18. 72份丙烯酸和 0. 4-0. 6份N，N-二甲基苯胺，滴加时间为0. 5-lh，滴加完毕后升温至86-90°C，然后每隔半 个小时取样测定酸值，直到酸值为3-5mgK0H/g时，降温，得到环氧丙烯酸预聚体； 2)制备不饱和酸酐改性环氧丙烯酯预聚物： 将步骤1)制得的反应体系的温度降温至50_60°C时，保持上述转速，加入 21. 58-25. 5份不饱和酸酐、0. 34-0. 4份的N，N-二甲基苯胺和0. 34-0. 4份的阻聚剂，搅拌 10-20min，升高温度到60-70°C，然后测定体系的酸值，直到酸值达到理论值时降温，得到顺 酐改性环氧丙烯酯预聚物； 3)有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸预聚物的制备： 将步骤2)制得的反应体系的温度降温至25_35°C，保持上述转速，缓慢滴加 12. 98-15. 34份有机硅单体，滴加时间为0. 5-lh，滴加完毕后升温至80-90°C，保温反应 l-2h； 然后将体系降温至室温，加入11. 11-13. 56份三乙胺，接着升温至50-60°C，反应 0. 5-lh后，加20-30份去离子水，升高搅拌速率至800-1000rmp，搅拌0. 5-lh，制得有机硅改 性水性光固化环氧-丙烯酸预聚物； 4)有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料的制备然后降低搅拌速率为200-350rmp，在上述反应体系中加入2. 57-4. 64份光引发 剂，搅拌30-60min，制得有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸涂料。在使用时，将上涂料涂 布于金属板上，置于50-60°C烘箱中，待干燥后，高压汞灯光照固化成膜。 本专利技术的专利技术原理如下： 利用环氧树脂的环氧基团与丙烯酸单体的羧基进行开环反应，在环氧树脂的分子 链中引入具有光活性的双键，再用不饱和酸酐与主链上的羟基进行开环反应，侧链引入羧 基，合成了一种既含有梭基又含有光活性的双键的水性光固化环氧丙烯酸酯树脂。为提高 水性光固化环氧丙烯酸酯树脂的耐水性和力学强度，我们用具有环氧基团的有机硅改性水 性光固化环氧丙烯酸酯树脂，利用有机硅的环氧基团与树脂中的梭基反应引入有机硅氧烷 结构，利用有机硅氧烷的水解，缩合，形成Si-0-Si的网络体系，提高水性光固化环氧丙烯 酸酯树脂的硬度，耐水性，热稳定性，及各种力学性能，最后经有机碱中和，合成一些有机硅 改性水性光固化环氧丙烯酸酯预聚物，得到的预聚物与光引发剂混合均匀，涂覆在马口铁 上，烘干在紫外光下固化成膜，即得到专利技术产品。 本专利技术与现有技术相比，有如下优点： 1)合成的有机硅改性水性光固化环氧丙烯酸酯预聚物粘度较小，避免使用稀释剂 而造成环境污染以及施工人员健康的伤害，是一款真正零V0C的水性光固化预聚物。 2)本专利技术利用具有环氧基团的有机硅氧烷与水性光固化环氧丙烯酸酯预聚物的 羧基进行开环反应，在侧链引入有机硅氧烷。有机硅氧烷既可以与预聚物中羧基又可以发 生自身水解缩合，提高了交联点，改善水性光固化环氧丙烯酸酯树脂的耐水以及硬度、附着 力、摆杆硬度的力学性能。 3)水性光固化环氧丙烯酸酯涂料中由于Si-0-Si的引入，涂料的柔韧性以及拒水 性都有一定的提尚。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】、实施例对本
技术实现思路
进行详细说明：(一）【具体实施方式】 有机硅改性水性光固化环氧-丙烯酸预聚物组分 环氧树脂 45. 4-49. 4份 阻聚剂. 0, 74-1份 N，N-二甲基乙醇胺0. 74-1份 丙烯酸 15. 84-18. 72份 不饱和酸酐 21. 58-本文档来自技高网...
【技术保护点】
有机硅改性水性光固化环氧‑丙烯酸涂料，其特征在于：它由以下组分按照以下重量份配制而成：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：洪杰，詹俊英，
申请(专利权)人：三棵树涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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