The invention discloses a UV curable aqueous polyacrylate resin, a preparation method and an application thereof. The preparation method is 10 - 30% of all solvents, lead mixture agent and 10 - 30% monomer is added into a reaction kettle, stirring and heating to 80 to 85 DEG C, the anti; residual monomer and initiator mixture into the dropping funnel, 3 - 6h 1 - 3H drop, thermal insulation, get the acrylic carboxyl group containing polymer; the prepolymer was heated to 100 to 130 DEG C, adding methacrylic acid containing inhibitor and catalyst glycidyl ester, reaction, cooling adding measurement of neutralizer stirring for 10 - 30min water emulsion obtained waterborne polyacrylate resin UV curable coating film prepared by the invention; the film has the characteristics of high gloss, good adhesion and flexibility, good water tolerance and high hardness and gloss and color retention is good, and the preparation of coatings with low VOC emission characteristics.
【技术实现步骤摘要】
一种UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种聚丙烯酸酯树脂,具体涉及一种UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用,属于涂料领域。
技术介绍
UV固化涂料体系一般由含有乙烯基的预聚体、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成。UV固化技术以其节约资源,固化速度快等特点受到人们青睐,应用于生产生活各个方面,如中国专利CN101942261A、CN104312423A和CN102070984A等中的UV固化树脂应用,但是都采用了活性稀释剂降低体系粘度及交联作用,而活性稀释剂具有一定的挥发性和毒性,威胁到人体健康,而随着人们环保意识的提高,其体系必定朝着无毒无污染的方向发展。水性树脂则以水取代有机溶剂作为分散介质,减少了VOC的排放。水性UV固化树脂将水性树脂与UV固化树脂的优势结合起来,减少污染,降低火灾或者爆炸危险,亦从根本上解决了旧有的UV固化树脂涂膜硬度与柔韧性难协调的矛盾。水性UV固化树脂有水性聚氨酯丙烯酸体系、水性环氧丙烯酸体系、水性聚酯丙烯酸体系,其制备方法为先制备聚氨酯树脂、环氧树脂或聚酯树脂,然后通过化学接枝将丙烯酸酯的碳碳双键引入树脂结构上,然后进行水性化。上述树脂皆含有两种或以上组份,如聚氨酯和丙烯酸、环氧树脂和丙烯酸、及聚酯和丙烯酸等,组份间常常因相容性不好会降低涂膜的透明性,损害涂膜的装饰性能与物理机械性能。水性可UV固化的纯丙烯酸树脂可克服上述UV固化树脂的相容性问题,其涂膜具有高透明度和高光泽。目前水性可UV固化的纯丙烯酸酯树脂仍处于发展阶段,国内的研究报道并不多见。中国专利技术专利申请CN101935387A公 ...
【技术保护点】
一种UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)羧基丙烯酸树脂的合成:将单体混合制备单体混合液;向反应釜中加入全部溶剂、10‐30%质量的单体混合物和10‐30%质量的引发剂偶氮二异丁腈,开动搅拌,升温至80℃~85℃保温10~30min,然后在3‐6h内滴加剩余的单体混合物和引发剂,保温反应1‐3h,得到羧基丙烯酸树脂;以质量份数计,所述单体组成为:17~25份丙烯酸烷基酯、15~22份乙烯基芳香族单体、11~16份甲基丙烯酸烷基酯、3~8份含羧酸的丙烯酸单体;(2)UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备:向所述羧基丙烯酸树脂中加入含有阻聚剂和催化剂的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,加热升温到100~130℃,反应3~6h,测定树脂酸值至20mgKOH/g以下,降温至80℃以下,加入中和剂并搅拌10‐30min,加入羧基丙烯酸树脂质量的1.5‐3.0倍的去离子水进行乳化分散,然后减压蒸馏除去溶剂,得UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂;所述的催化剂为四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、十六烷基溴化铵和四辛基溴化铵中的一种或多种混合物。
【技术特征摘要】
1.一种UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)羧基丙烯酸树脂的合成:将单体混合制备单体混合液;向反应釜中加入全部溶剂、10‐30%质量的单体混合物和10‐30%质量的引发剂偶氮二异丁腈,开动搅拌,升温至80℃~85℃保温10~30min,然后在3‐6h内滴加剩余的单体混合物和引发剂,保温反应1‐3h,得到羧基丙烯酸树脂;以质量份数计,所述单体组成为:17~25份丙烯酸烷基酯、15~22份乙烯基芳香族单体、11~16份甲基丙烯酸烷基酯、3~8份含羧酸的丙烯酸单体;(2)UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备:向所述羧基丙烯酸树脂中加入含有阻聚剂和催化剂的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯,加热升温到100~130℃,反应3~6h,测定树脂酸值至20mgKOH/g以下,降温至80℃以下,加入中和剂并搅拌10‐30min,加入羧基丙烯酸树脂质量的1.5‐3.0倍的去离子水进行乳化分散,然后减压蒸馏除去溶剂,得UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂;所述的催化剂为四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、十六烷基溴化铵和四辛基溴化铵中的一种或多种混合物。2.根据权利要求1所述的UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于,以质量份数计,原料组成中物料的用量为:丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯6~13份,引发剂为0.5~2份,溶剂为25~35份;中和剂为0.8~2.0份;所述阻聚剂的用量为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯质量的1~2%;所述催化剂用量为丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯质量的0.5~1%。3.根据权利要求1所述的UV固化的水性聚丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的溶剂为丙酮、丁酮、乙...
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