一种水分散性光稳定剂制造技术

本发明专利技术涉及一种水分散性光稳定剂，按重量份计，包括光稳定剂75～95份；乳化剂5-25份；所述乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种。本发明专利技术通过乳化剂将疏水性的光稳定剂更好的分散在水系体系中，同时不影响体系的稳定性，并且起到更佳的耐候效果，解决水性高分子材料行业的耐候问题。解决水性高分子材料行业的耐候问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水分散性光稳定剂


[0001]本专利技术涉及一种水分散性光稳定剂以及在水性高分子材料中的应用，尤其用于水性涂料。

技术介绍

[0002]近年来随着人们对安全环保越来越重视，溶剂型涂料以及其他以溶剂体系成型的材料由于其存在大量的挥发性有机化合物VOC问题，会对人体健康造成影响，因此涂料行业针对溶剂型涂料的这一问题发展出了多种解决方案，包括：水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等。其中水溶性涂料由于其涂装系统可以沿用溶剂型涂料的设备，所以得到了广泛的认可和应用。
[0003]由于大部分涂料都有耐候需求，因此在涂料制备过程中需要加入光稳定剂，具体的包括紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂。但是绝大多数的紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂都属于疏水有机物，在水中的分散性一般，将其加在水性涂料体系中会出现分散不均的现象，限制了其在水性涂料体系中的使用。
[0004]目前水性涂料用光稳定剂主要通过三种方法制备或者加入，一是通过助溶剂的形式将光稳定剂先溶解于助溶剂中，再将溶解在助溶剂中的光稳定剂加入到涂料之中，这种方法仍然存在着溶剂挥发的问题，没有从根本上解决问题；第二种是公开号为CN106987078A的专利中公开的一种水性光稳定剂，具体制备方法为：将单体、溶剂、催化剂和助剂混合均匀，加热并搅拌2～8h后降至室温，加入中和剂，并搅拌均匀，制得水性树脂预聚物，水性树脂预聚物再与光稳定剂、助剂和水混合均匀，制得可水分散性光稳定剂。这种技术方案的整个制备过程中需要添加例如催化剂、溶剂、助剂、中和剂等多种物质，过程比较繁杂，成本较高，另外中间产品水性树脂预聚物的制备时间至少需要2小时，整个制备周期较长；第三种是通过乳化剂将疏水型的光稳定剂制成水溶性的，如公开号为CN109135395A的专利中，公开了一种水溶性光稳定剂及其制备方法，该水分散性光稳定剂中加入了30-50℃的水，储存和运输过程容易造成分层、产生沉淀；该专利中用到的乳化剂主要为SDS、SLS、SDBS、AOT、Tween系列、PEG系列、AEO系列的表面活性剂，乳化剂可选择性小。
[0005]通过添加乳化剂将光稳定剂用于水性高分子材料的方法，乳化剂的选择对于能否形成稳定的乳化体系至关重要，乳化剂的结构和性质决定了水分散性光稳定剂的稳定性和分散效果。对于工业应用上，很有必要提供更多的乳化剂选择和建立更稳定、分散效果更好的水分散性光稳定剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种水分散性光稳定剂及其应用。将油溶性的光稳定剂通过相应的乳化剂使其具有优异的水分散性，在稳定性和水分散效果方面优于现有的水分散光稳定剂，进而扩大了光稳定剂的应用范围。
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种水分散性光稳定剂，按重量份计，包括光稳定剂75～95份；乳化剂5-25份；所述乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种。
[0008]所述阴离子表面活性剂选自磺酸盐型阴离子表面活性剂或硫酸酯盐型阴离子表面活性剂；所述非离子表面活性剂选自醚类非离子表面活性剂或酯类非离子表面活性剂。
[0009]本专利技术的第二个目的是提供所述水分散性光稳定剂在水性高分子材料中的应用。特别是在水性树脂中的应用；优选在水性丙烯酸树脂，水性聚氨酯树脂，水性环氧树脂，水性聚酯树脂，水性酚醛树脂，水性醇酸树脂，水性氨基树脂中的应用；进一步可应用于下游的水性涂料、水性油墨、水性粘合剂、水性密封胶、水性皮革、水性鞋底浆料等领域，更优选在水性涂料中应用。
[0010]本专利技术的第三个目的是提供一种制备上述水分散性光稳定剂的方法，将75-95份的光稳定剂和5-25份的表面活性剂混合均匀，得水分散性光稳定剂。
[0011]本专利技术取得了如下积极效果：
[0012](1)本专利技术避免了助溶剂的使用，产物中没有挥发性有机溶剂；水分散性光稳定剂的有效含量较高，为75％-95％，没有改变光稳定剂的外观，通过性能试验证明没有降低原有抗光老化性能。
[0013](2)通过乳化剂的选择将疏水性的紫外吸收剂和受阻胺光稳定剂更好的分散在水性高分子材料中，同时不会影响体系的稳定性和自身稳定，不分层不团聚，方便运输；室温放置9个月无分层、-20℃冻融96小时无分层、50-70℃加速储存3个月无分层。
[0014](3)水分散性光稳定剂具有很好的水溶性，甚至在水中有自乳化过程(如实施例4)，形成均一稳定的微乳液。此微乳液具有粒径小、稳定性好、不易破乳等特点。
[0015](4)产品在水性涂料中的相容性、均一性好，表现为能均匀分布在水性涂料体系中，不与水性涂料中其它添加剂发生作用，不产生颗粒、不会因析出而产生油花、缩孔等缺陷，同时对水性涂料能起到同样的保护作用，解决水性涂料行业及其他有耐候需求的水性高分子材料的耐候问题。
[0016](5)该水分散性光稳定剂制备简单，通过简单混合即可制得稳定性良好的水分散性光稳定剂。
附图说明
[0017]图1为实施例4液体光稳定剂和水分散性光稳定剂的红外谱图；
[0018]图2为实施例4液体光稳定剂和水分散性光稳定剂的紫外吸收色谱图；
[0019]图3为实施例4液体光稳定剂和水分散性光稳定剂的TGA图。
具体实施方式
[0020]以下结合具体实施方式详述本专利技术，但需说明的是，本专利技术的保护范围不受这些具体实施方式和原理性解释的限制，而是由权利要求书来确定。
[0021]本专利技术中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的技术而无需进行任何改变。而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此形成的技术方案或技术思想均视为本专利技术原始公
7、OP-10中的至少一种；
[0035]较佳地，所述壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列的表面活性剂选自：NP-4、NP-5、NP-6、NP-7、NP-10中的至少一种；
[0036]较佳地，所述蓖麻油聚氧乙烯醚(EL)系列的表面活性剂选自：EL-10、EL-12、EL-20、EL-40、EL-60中的至少一种；
[0037]较佳地，所述氢化蓖麻油聚氧乙烯醚(HEL)系列的表面活性剂选自：HEL-20、HEL-40中的至少一种；
[0038]较佳地，所述异构醇聚氧乙烯醚(E13)系列的表面活性剂选自E1305、E1306、E1307、E1308、E1310中的至少一种。
[0039]较佳地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA)系列的表面活性剂选自MOA3、MOA5中的至少一种。
[0040]较佳地，所述脂肪酸聚氧乙烯酯(A)系列的表面活性剂选自A110、A115中的至少一种。
[0041]亲油基团化学结构是影响乳化剂对油相亲和性的主要因素，对油相亲和性好、HLB适中的乳化剂能更均匀地吸附在两相界面间。研究发现，针对光稳定剂，HLB值小于6的乳化剂亲水性差，更倾向于形成油包水型乳液，在水中难以形成稳定的水分散液。HLB值大于18的乳化剂亲水性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水分散性光稳定剂，其特征在于，按重量份计，包括光稳定剂75～95份；乳化剂5-25份；所述乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种；所述阴离子表面活性剂选自磺酸盐型阴离子表面活性剂或硫酸酯盐型阴离子表面活性剂；所述非离子表面活性剂选自醚类非离子表面活性剂或酯类非离子表面活性剂。2.根据权利要求1所述的水分散性光稳定剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂中，磺酸盐型阴离子表面活性剂选自高级脂肪酰胺磺酸盐、或高级脂肪酸酯磺酸盐(MES)、或a-烯烃磺酸盐(AOS)；所述硫酸酯盐型表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐；优选脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐(AES)；所述非离子表面活性剂中，醚类非离子表面活性剂选自辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列、壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL)系列、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚(HEL)系列、脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA)系列、异构醇聚氧乙烯醚(E13)系列的表面活性剂；所述酯类非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯(A)系列的表面活性剂；优选地，所述非离子表面活性剂的HLB值为6～18。3.根据权利要求2所述的水分散性光稳定剂，其特征在于，所述OP系列的表面活性剂选自OP-4、OP-5、OP-6、OP-7、OP-10中的至少一种；所述NP系列的表面活性剂选自NP-4、NP-5、NP-6、NP-7、NP-10中的至少一种；所述EL系列的表面活性剂选自EL-10、EL-12、EL-20、EL-40、EL-60中的至少一种；所述HEL系列的表面活性剂选自HEL-20、HEL-40中的至少一种；所述A系列的表面活性剂选自A110、A115中的至少一种；所述E13系列的表面活性剂选自E1305、E1306、E1307、E1308、E1310中的至少一种；所述MOA系列的表面活性剂选自MOA3、MOA5中的至少一种。4.根据权利要求1所述的水分散性光稳定剂，其特征在于，所述光稳定剂为常压下熔点低于80℃的紫外吸收剂或受阻胺光稳定剂；所述紫外线吸收剂选自苯甲脒紫外线吸收剂、苯并三氮唑紫外线吸收剂、羟苯基三嗪紫外线吸收剂、二苯甲酮紫外线吸收剂；优选地，所述紫外吸收剂可以选自：N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒(UV-1)、3-(2H-苯并三唑)-5-叔丁基-4-羟基-苯丙酸辛酯(UV-384)、3-(2H-苯并三唑)-5-叔丁基-4-羟基-苯基丙酸酯与C
7-C9醇反应产物与丙二醇甲醚醋酸酯混合物(UV-384-2)、3-[3-(2-H-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇300酯与双{3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸}-聚乙二醇300酯混合物(UV-1130)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)、2-[4-[2-羟基-3-十三烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玉凤，林龙，杨威，安平，孙春光，李海平，
申请(专利权)人：天津利安隆新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：