一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑脂技术领域，具体涉及一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法。车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂包括如下重量份的原料：水性聚氨酯树脂15

【技术实现步骤摘要】
一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯
，具体涉及一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，全球汽车工业已进入稳定高速发展时期，为了保障汽车在行驶和遇到突发事件时的安全，这就要求密封胶与基材的粘接在破坏试验时必须达到完全内聚破坏，聚氨酯密封胶具有良好的柔性粘接性能，广泛应用于汽车玻璃的装配、维修等领域。由于聚氨酯密封胶固化速度快、直接应用于如玻璃、铝材、钢材、烤漆板等难渗透基材表面时，粘接效果差。目前，普遍使用的解决方法是在聚氨酯粘接胶和基材之间涂刷一层活化剂和底涂剂，以此加强聚氨酯粘接胶与基材之间的粘接性能。但目前市售的活化剂和底涂剂在施工和应用中仍有许多不足之处：(1)目前市售的活化剂和底涂剂均含有60
‑
70％的有机溶剂，例如CN113402963A、CN102516921B以及CN106752838B等专利采用酯类和酮类溶剂来进行溶解分散，这些主要成分会对施工工人的身体和环境造成严重损害，而且难以满足低VOC的环保要求；(2)目前市售的底涂剂固化树脂部分均采用聚酯型的端异氰酸酯聚氨酯树脂和其他异氰酸酯的湿气固化、耐水解能力存在一定的缺陷，例如专利CN103113819A采用含有含有异氰酸酯的固体树脂和聚异氰酸酯进行交联固化，虽然表干时间大大缩短，但是由于其硬段含量较高以及多元醇采用聚酯多元醇，导致底涂剂的耐水性差，这样会出现在雨水浸泡的情况下汽车风挡玻璃与钣金脱落的风险；(3)专利CN106939143B、CN111849333B以及CN105505192B制备的UV光固化水性聚氨酯涂层虽然具有较好的耐水性，但由于其分子主链中含有大量的有机硅链段，与聚氨酯粘接胶的相容性极差，且没有化学反应连接点进行交联反应，这样会导致聚氨酯粘接胶与涂层之间出现脱粘情况，影响汽车的安全驾驶；另外专利CN107189730B制备的丙烯酸改性超支化水性聚氨酯双固化UV胶，虽然未使用底涂剂促粘接，剪切强度达到16N/mm以上，但是由于其使用了环氧丙烯酸酯，导致粘接胶的柔韧性差未能达到柔性粘接的效果，汽车在行驶过程中易出现样胶开裂，无法应用在汽车玻璃的粘接。专利110862506A制备的水性聚氨酯底涂剂使用单一溶剂挥发进行固化，主要依靠分子间作用力和氢键作用达到吸附作用，未发生化学反应粘接，粘接强度均小于3.0MPa，未达到汽车玻璃粘接强度的标准(4.5MPa)；(4)冬天寒冷的环境下，温湿度较低时，异氰酸酯底涂剂对基材的粘接固化较慢，不利于主机厂的快速连续化制造过程以及售后市场的汽车快速驶离。因此，根据目前市场现状需一种环保、无污染、耐水解能力和粘接力强、快速固化的底涂剂来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，所述底涂剂采用水作为溶剂，安全、环保、无污染，柔性粘接力和耐水解能力强，施工方便，固化快，可实现快速粘接；同时，基材适应性广泛，可应用于玻璃、铝
材、烤漆板、钢材、塑料等难渗透基材之间的粘接。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，所述制备方法操作简便，易于控制，生产成本低，利于工业化大生产。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0006][0007]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：(1)本专利技术的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂中以水作为溶剂，施工方便，不存在有机溶剂以及毒性较大的游离异氰酸酯，对环境和使用者的身体健康不会造成影响，是一种安全、环保的底涂剂产品。(2)本专利技术的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂利用水性聚氨酯分子结构中的侧链的多个碳碳双键进行交联固化，与水性聚氨酯主体树脂形成交联密度大的互穿网络共聚结构，具有很强的耐水解能力；同时烯基磷酸酯、烯基硅烷偶联剂以及烯基胺在交联固化过程中通过化学反应可实现对基材和聚氨酯粘接胶的化学粘接，具有很强的柔性粘接力。(3)本专利技术的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂采用紫外光进行固化，施工简单方便，不受环境温湿度的影响，整体粘接固化时间短，可显著提高生产制造效率。
[0008]进一步的，所述水性聚氨酯树脂中，异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6
‑
2.4，所述水性聚氨酯树脂合成过程中端异氰酸酯聚氨酯预聚体的异氰酸酯含量为5.03
‑
15.11wt％。
[0009]进一步的，所述异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸酯中的至少一种。
[0010]进一步的，所述改性二元醇由烯基缩水化合物与二元羧酸开环反应得到，其中烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为1.6
‑
2.4:1，所述改性二元醇的酸值低于5mg KOH
·
g
‑1。更进一步的，所述烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为2:1。
[0011]进一步的，所述烯基缩水化合物为甲基丙烯酸缩水甘油酯、4
‑
乙烯基芐基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚或4
‑
羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚中的至少一种。
[0012]进一步的，所述二元羧酸为己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸中的至少一种。
[0013]进一步的，所述亲水性扩链剂与端异氰酸酯聚氨酯预聚体的
‑
NCO摩尔比为1:1.6
‑
2.4，所述羧酸型亲水性扩链剂的中和剂为三乙胺。
[0014]进一步的，所述水性硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、HYDROSIL 2926、HYDROSIL 2627、HYDROSIL 2776、KH
‑
460、KH
‑
450中的至少一
种。
[0015]进一步的，所述烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基
‑
乙烯基磷酸酯、双(2
‑
氯乙基)乙烯基磷酸酯、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。
[0016]进一步的，所述烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、N
‑
甲基烯丙基胺、二烯丙基胺、(R)
‑1‑
苯基丁
‑3‑
烯
‑1‑
胺中的至少一种。
[0017]进一步的，所述光引发剂为羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、甲基
‑2‑
(4
‑
吗啉基)
‑1‑
[4
‑
(甲硫基)苯基]‑1‑
丙酮、2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯或α，α
‑
二甲氧基
‑
α本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：包括如下重量份的原料：2.根据权利要求1所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂中，异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6
‑
2.4。3.根据权利要求2所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸酯中的至少一种。4.根据权利要求2所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述改性二元醇由烯基缩水化合物与二元羧酸开环反应得到，其中烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为1.6
‑
2.4:1，所述改性二元醇的酸值低于5mg KOH
·
g
‑1。5.根据权利要求4所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述二元羧酸为己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸中的至少一种。6.根据权利要求1所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基
‑
乙烯基磷酸酯、双(2
‑
氯乙基)乙烯基磷酸酯或双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、N
‑
甲基烯丙基胺、二烯丙基胺或(R)
‑1‑
苯基丁
‑3‑
烯
‑1‑
胺中的至少一种。8.一种权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：边峰，张志文，郭盟，雷捷豪，
申请(专利权)人：广东普赛达密封粘胶有限公司，
类型：发明
国别省市：