一种柔韧的UV光固化涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种柔韧的UV光固化涂料及其制备方法与应用，涉及材料表面处理剂领域；包括按照重量份数计的：聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯20‑50份；有机硅改性的丙烯酸酯10‑20份；改性环氧丙烯酸树脂10‑20份；活性稀释剂10‑30份；消泡剂0.2‑1份；光引发剂3‑7份。聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯树脂柔韧性极佳、低温耐曲折性好、固化快速、弹性好、光泽度高；有机硅改性的丙烯酸酯主链是硅氧键可以有效增加涂层的柔韧性，同时增加涂层的耐水性，耐热粘着性；本发明专利技术实现了涂层无溶剂，一步光固化成膜，绿色环保方法简便；可应用于纸张、木材、塑料、金属、石材、玻璃、陶瓷等尤其是皮革表面。

A flexible UV curable coating and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种柔韧的UV光固化涂料及其制备方法与应用
本专利技术涉及材料表面处理剂领域，具体涉及一种柔韧的UV光固化涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
紫外光(UV)固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理的先进技术。UV固化主要是利用紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联，瞬间固化成固态材料。相比于传统的水性涂料、油性涂料，UV固化涂料具有高效、环保、节能、经济、适应性广等优点。因此作为减少VOC排放重要手段之一的UV光固化涂料备受推广。光固化涂料可应用于多种基材，比如纸张、木材、塑料、金属、石材、玻璃、陶瓷、皮革等。对于皮革类涂饰剂，是用在皮革表面保护和美化皮革的一种涂料。皮革涂饰剂在皮革制造业中有非常重要的作用，可以增加皮革的美观度、延长皮革的使用寿命，显著提高皮革制品的质量和档次，增加商业价值。因其特殊的用途，对涂层要求有较高的柔韧性、耐磨性、抗刮伤性、断裂伸长率和透气性等性能。公告号为103627312A的中国专利技术专利提出了一种紫外光固化涂料，包括以下组分及重量百分比含量：聚氨酯改性丙烯酸酯5～25，环氧丙烯酸酯5～15，氨基树脂5～10，活性稀释剂10～20，溶剂40～60，引发剂2～5，流平剂0.01～0.3，消泡剂0.01～0.3。与现有技术相比，该专利技术具有高附着力、高光泽度、耐水、耐候性优异、耐化学擦拭等优点。常见的皮革涂层有丙烯酸树脂乳液，一般为热塑性树脂，涂膜存在热黏、冷脆和不耐溶剂等缺点；此外还有皮革涂饰剂以溶剂型和部分水性聚氨酯涂料为主，涂料中存在溶剂，存在VOC残留超标，污染环境，也损害操作工人的身体健康，同时给生产安带来隐患。同时这些市售的皮革涂饰剂还存在涂层柔韧性、耐老化性不够等缺陷。目前市场上的皮革除了真皮外，大多数是PVC人造革等。作为新型的绿色技术，UV光固化技术应运而生。UV固化涂料用作皮革涂饰剂也慢慢发展起来，目前常见的是UV水性皮革涂饰剂。UV皮革涂饰剂涂装工艺以喷涂为主，要求涂饰剂粘度较低，为了防止低粘度涂饰剂渗入皮革内测，要求缩短喷涂于固化时间间隔，因此要求UV光油固化快、流平性好，同时与底材附着牢度佳，最主要的是柔韧性佳、耐老化。因此为了解决市售皮革涂饰剂的缺陷问题，本专利技术提供了一种超柔韧的UV光固化涂料，用作皮革涂饰剂，该涂料与皮革具有很好的附着力，交联程度高，同时成膜韧、耐老化、抗刮擦、耐磨性佳且绿色环保。
技术实现思路
本专利技术的目的一在于提供一种成膜韧、环保节能、耐磨性佳、抗刮擦的柔韧的UV光固化涂料。具体技术方案如下：一种柔韧的UV光固化涂料，包括按照重量份数计的如下组分：进一步的，所述活性稀释剂包括异冰片基丙烯酸酯(IBOA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯中的一种或几种。进一步的，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1(1173)、1-羟基-环己基-苯基甲酮(184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、二苯甲酮(BP)、N，N-二甲基苯甲酸乙酯(EDAB)中的一种或几种。进一步的，所述消泡剂为改性聚硅氧烷类型，100％固含，包括Tego-980。进一步的，所述改性环氧丙烯酸树脂粘度在900-1400mpa.s(60℃)，Tg为53℃。所述改性环氧丙烯酸树脂，主要通过脂肪酸改性，改进环氧树脂的成膜柔韧性，粘度在900-1400mpa.s(60℃)，可确保加入配方具有足够的流动性，Tg为53℃，可保证一定的耐温性能。本专利技术的专利技术目的二在于提供一种柔韧的UV光固化涂料的制备方法，具体技术方案如下：一种柔韧的UV光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：(A)制备有机硅改性的丙烯酸酯；(B)制备聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯；(C)按照配方将聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸树脂在50-60℃烘箱烘6-8h，按比例将以上树脂混合物和活性稀释剂一起加入反应釜，在600r/min转速下分散1-2h，将转速降至300r/min，按比例将光引发剂、消泡剂加入反应釜，分散0.5h，即得柔韧的UV光固化涂料。进一步的，步骤A中所述有机硅改性的丙烯酸酯的制备方法具体包括以下步骤：(a)将甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡以摩尔比1:0.01混合加入反应釜，升温至40℃，然后滴加含有阻聚剂的季戊四醇三丙烯酸酯，40℃反应4h；(b)滴加双烷基硅油，继续升温70～75℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物，直至-NCO反应完全，停止反应，即得所述有机硅改性的丙烯酸酯。进一步的，步骤a中所述阻聚剂包括对羟基苯甲醚，步骤a中-NCO与-OH的摩尔比为2:1；步骤b中-NCO与-OH的摩尔比小于1:1。季戊四醇三丙烯酸酯的添加比例需保证-NCO与-OH的摩尔比为2:1，保证一半的-NCO和-OH反应；步骤b中滴加双烷基硅油使-NCO与-OH的摩尔比小于1:1，使-OH过量，便于消耗剩下的-NCO，确保-NCO反应完全；若-NCO反应不完全，会造成树脂放置过久出现黄变，甚至在潮湿环境易发生吸水反应，性能不稳定。进一步的，步骤B中所述聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯的制备方法具体包括：(a1)在反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂二月桂酸二丁基锡，升温到40～50℃，将聚丁二烯二元醇慢慢滴加到反应釜中，反应1h后，升温至60℃；所述六亚甲基二异氰酸酯与聚丁二烯二元醇的添加摩尔比为2:1；(b1)加入丙烯酸羟基酯和对苯二酚，所述丙烯酸羟基酯与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1:1，升温至70～80℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物直至-NCO红外峰完全消失，反应结束后为了降低聚氨酯的粘度加入三丙二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，即得聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯。本专利技术的专利技术目的三在于提供一种柔韧的UV光固化涂料的应用，具体方案如下：一种柔韧的UV光固化涂料的用法，其特征在于，所述的柔韧的UV光固化涂料涂到纸张、木材、塑料、金属、石材、玻璃、陶瓷、尤其是皮革表面；通过紫外光(UV)照射固化成固态材料。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：(1)本专利技术中的超柔韧UV光固化涂料，以聚丁二烯二元醇为骨架的聚氨酯丙烯酸酯树脂具有极佳的柔韧性和一般PUA树脂无法满足的低温耐曲折性，同时具有快速固化、柔韧性好、弹性好、光泽度高等特点；配方中加入有机硅改性的丙烯酸酯，该树脂主链是硅氧键可以有效增加涂层的柔韧性，同时增加涂层的耐水性，耐热粘着性；(2)本专利技术通过自合成聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性的丙烯酸酯等UV低聚物，同时加入改性的环氧丙烯酸酯得到无溶剂的UV超柔韧光固化涂料，采用了新型的UV光固化技术，实现了涂层无溶剂，一步光固化成膜，成膜快，符合绿色环保的要求，且方法简便；通过添加改性聚硅氧烷消泡剂，便于涂布分散；(3)本专利技术中的超柔韧UV光固化涂料可应用于人造革表面涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，包括按照重量份数计的如下组分：





2.根据权利要求1所述的柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，所述活性稀释剂包括异冰片基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1(1173)、1-羟基-环己基-苯基甲酮(184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-苯基二苯甲酮、二苯甲酮、N，N-二甲基苯甲酸乙酯中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，所述消泡剂为改性聚硅氧烷类型，100％固含。


5.根据权利要求1所述的柔韧的UV光固化涂料，其特征在于，所述改性环氧丙烯酸树脂粘度在900-1400mpa.s(60℃)，Tg为53℃。


6.一种根据权利要求1-5所述任意柔韧的UV光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(A)制备有机硅改性的丙烯酸酯；
(B)制备聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯；
(C)按照配方将聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸树脂在50-60℃烘箱烘6-8h，按比例将以上树脂混合物和活性稀释剂一起加入反应釜，在600r/min转速下分散1-2h，将转速降至300r/min，按比例将光引发剂、消泡剂加入反应釜，分散0.5h，即得柔韧的UV光固化涂料。


7.根据权利要求6所述的柔韧的UV...

【专利技术属性】
技术研发人员：董海普，乔丽娜，杜灿，谢允斌，
申请(专利权)人：江苏乘鹰新材料股份有限公司，上海维凯光电新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32