【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及uv树脂的，具体涉及一种水性uv树脂及其制备工艺。
技术介绍
1、水性uv固化树脂是指在传统uv固化树脂的基础上引入了水性基团或链段，使树脂具有一定的亲水性和吸水性，常见的水性uv固化树脂的合成方法有两种：一种是在传统树脂的分子链上引入亲水性基团[如up(不饱和聚酯)类树脂]，另一种是与丙烯酸酯反应生成水性丙烯酸酯类低聚物[如pua(聚氨酯丙烯酸酯)、ea(环氧丙烯酸酯)等]。水性uv固化树脂具有无溶剂臭味、无毒、无污染、操作方便、残胶易清理、固含量高和储运安全方便等优点，是环保节能型uv固化树脂的发展方向。uv固化树脂已广泛应用于涂料、油墨和胶粘剂等固化体系的预聚体中。而水性uv固化树脂作为一种新型、环保和节能型树脂，其各项性能均优于传统的uv固化树脂。水性uv固化涂料既可应用于纸张上光油、丝网印刷油墨、平版印刷油墨、塑料清漆、罩光清漆和皮革涂料等方面，也可应用于光聚合物印刷版、凹印油墨和柔印油墨等应用领域(许多高品质的印刷油墨都采用多色叠印工艺，只有低固含量的水性uv固化涂料能满足这一要求)，甚至在木器、木材涂饰等方面也有较高的应用价值。
2、水性uv树脂虽然具有环保、无毒、不易燃、安全性高等优点，但也存在光照不足时固化不完全的缺点，导致光固化效果差、固化速度慢，针对以上问题，本专利技术提供一种水性uv树脂及其制备工艺，通过引入二氧化碳刺激响应体系，以提升水性uv树脂的固化能力。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种水
2、一种水性uv树脂，采用包括以下质量份的组分制成：15-20份光响应性聚合物单体、15-20份二氧化碳响应性单体、30-35份功能单体、9-12份甲基丙烯酸羟乙酯、17-22份聚醚二元醇ppg210、12-15份氢键引入试剂、3-6份小分子扩链剂、0.07-0.12份催化剂、12-20份中和剂、0.05-0.15份阻聚剂、0.05-0.15份稳定剂、5-10份助溶剂和15-20份去离子水。
3、进一步地，所述光响应性聚合物单体为环氧衣康酸酯，二氧化碳响应性单体为含叔胺结构的二甲胺基丙胺二异丙醇。
4、进一步地，所述环氧衣康酸酯是以衣康酸和自乳化环氧树脂为原料制备得到。
5、进一步地，所述氢键引入试剂为1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇。
6、进一步地，所述功能单体为异氟尔酮二异氰酸酯。
7、进一步地，所述小分子扩链剂为1，4-丁二醇，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述中和剂为三乙醇胺，所述阻聚剂为对二苯酚、对羟基苯甲醚、对叔丁基邻苯二酚或环烷酸铜中的一种或几种，所述稳定剂为亚磷酸、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯或亚磷酸铵中的一种或几种，所述助溶剂为丙酮。
8、一种水性uv树脂的制备工艺，包括以下步骤：
9、按质量份计称取原料，将聚醚二元醇ppg210加入到反应瓶中，通入氮气保护，升温至78-82℃，在真空度低于-0.1mpa环境下搅拌1.5-2h除去体系中的水，加入助溶剂、一半的异氟尔酮二异氰酸酯、二氧化碳响应性单体和催化剂，冷凝回流并保温反应5-6h，得预聚物；
10、将另一半的异氟尔酮二异氰酸酯置于容器中，滴加甲基丙烯酸羟乙酯，室温反应4-6h，得到半封端异氰酸酯中间体；往预聚物中加入环氧衣康酸酯、小分子扩链剂和阻聚剂，滴加半封端异氰酸酯中间体，于78-82℃保温反应5-6h，冷却至50-60℃，加入稳定剂，在减压条件下加热反应30-40min，加入中和剂，保温并搅拌反应15-35min，降温至35-45℃，加入去离子水和氢键引入试剂，搅拌均匀，得水性uv树脂。
11、进一步地，所述环氧衣康酸酯的制备步骤为：
12、将衣康酸和自乳化环氧树脂按摩尔比1.8-2：1加入到反应瓶中，加入溶剂异丙醇，搅拌并升温至65-70℃，加入反应物总质量2.5-3％的催化剂n，n-二甲基苄胺和阻聚剂4-羟基苯甲醚，升温至85-90℃，冷凝回流反应4-6h，反应结束后减压蒸馏回收溶剂，得环氧衣康酸酯。
13、进一步地，所述自乳化环氧树脂的制备方法为：
14、将酸酐和聚乙二醇peg600按摩尔比2-2.1：1加入到反应瓶中，在90-95℃下反应1.5-2h，并每隔0.5h测量体系的酸值，当体系酸值不再下降时，得双端羧基中间体，向双端羧基中间体中加入环氧树脂e-51，环氧树脂e-51与双端羧基中间体摩尔比为3.2-3.6：1，加入环氧树脂量1-1.2％的反应催化剂，于110-120℃下反应2-2.5h，反应结束后，得自乳化环氧树脂。
15、进一步地，所述酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐和邻苯二甲酸酐其中一种，所述反应催化剂为四丁基溴化铵和三苯基膦其中一种。
16、本专利技术实现的有益效果为：1、本专利技术通过将光固化和二氧化碳响应相结合，能够提升水性uv树脂的固化性能，采用光响应性和二氧化碳响应性功能单体，以引入光响应和二氧化碳响应基团，构建以紫外光响应为主、二氧化碳响应为辅的响应体系，从而提升水性uv树脂的固化能力。
17、2、本专利技术选用自乳化环氧树脂为原料，并制备出改性环氧衣康酸酯，能够在改性环氧衣康酸酯上接入水性基团，在后续使用水性uv树脂配制衍生产品时，能够实现水性uv树脂的水分散，提高均匀度和稳定性。
18、3、本专利技术使用氢键引入试剂，在水性uv树脂被引发共聚时，氢键引入试剂能够与聚合物单体构筑氢键，以均衡聚合物单体之间反应速率，以形成交替结构的共聚物，有助于水性uv树脂的性能发挥。
19、4、本专利技术采用异佛尔酮二异氰酸酯作为功能单体，一方面对环氧衣康酸酯进行改性，能够提高光固化活性，另一方面与二甲胺基丙胺二异丙醇结合，合成具有双重刺激响应的结构，提升水性uv树脂的固化性能。
20、5、本专利技术采用一系列功能原料作为反应单体，以光响应性聚合物单体、二氧化碳响应性单体和功能单体为主，氢键引入试剂和小分子扩链剂为辅，所形成的水性uv树脂各方面性能都有所提升。
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1.一种水性UV树脂，其特征在于，采用包括以下质量份的组分制成：15-20份光响应性聚合物单体、15-20份二氧化碳响应性单体、30-35份功能单体、9-12份甲基丙烯酸羟乙酯、17-22份聚醚二元醇PPG210、12-15份氢键引入试剂、3-6份小分子扩链剂、0.07-0.12份催化剂、12-20份中和剂、0.05-0.15份阻聚剂、0.05-0.15份稳定剂、5-10份助溶剂和15-20份去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种水性UV树脂，其特征在于，所述光响应性聚合物单体为环氧衣康酸酯，二氧化碳响应性单体为含叔胺结构的二甲胺基丙胺二异丙醇。
3.根据权利要求2所述的一种水性UV树脂，其特征在于，所述环氧衣康酸酯是以衣康酸和自乳化环氧树脂为原料制备得到。
4.根据权利要求1所述的一种水性UV树脂，其特征在于，所述氢键引入试剂为1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇。
5.根据权利要求1所述的一种水性UV树脂，其特征在于，所述功能单体为异氟尔酮二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种水性UV树脂，其特征在于，所述小
7.一种水性UV树脂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种水性UV树脂的制备工艺，其特征在于，所述环氧衣康酸酯的制备步骤为：将衣康酸和自乳化环氧树脂按摩尔比1.8-2：1加入到反应瓶中，加入溶剂异丙醇，搅拌并升温至65-70℃，加入反应物总质量2.5-3％的催化剂N，N-二甲基苄胺和阻聚剂4-羟基苯甲醚，升温至85-90℃，冷凝回流反应4-6h，反应结束后减压蒸馏回收溶剂，得环氧衣康酸酯。
9.根据权利要求8所述的一种水性UV树脂的制备工艺，其特征在于，所述自乳化环氧树脂的制备方法为：将酸酐和聚乙二醇PEG600按摩尔比2-2.1：1加入到反应瓶中，在90-95℃下反应1.5-2h，并每隔0.5h测量体系的酸值，当体系酸值不再下降时，得双端羧基中间体，向双端羧基中间体中加入环氧树脂E-51，环氧树脂E-51与双端羧基中间体摩尔比为3.2-3.6：1，加入环氧树脂量1-1.2％的反应催化剂，于110-120℃下反应2-2.5h，反应结束后，得自乳化环氧树脂。
10.根据权利要求9所述的一种水性UV树脂的制备工艺，其特征在于，所述酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐和邻苯二甲酸酐其中一种，所述反应催化剂为四丁基溴化铵和三苯基膦其中一种。
...【技术特征摘要】
1.一种水性uv树脂，其特征在于，采用包括以下质量份的组分制成：15-20份光响应性聚合物单体、15-20份二氧化碳响应性单体、30-35份功能单体、9-12份甲基丙烯酸羟乙酯、17-22份聚醚二元醇ppg210、12-15份氢键引入试剂、3-6份小分子扩链剂、0.07-0.12份催化剂、12-20份中和剂、0.05-0.15份阻聚剂、0.05-0.15份稳定剂、5-10份助溶剂和15-20份去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种水性uv树脂，其特征在于，所述光响应性聚合物单体为环氧衣康酸酯，二氧化碳响应性单体为含叔胺结构的二甲胺基丙胺二异丙醇。
3.根据权利要求2所述的一种水性uv树脂，其特征在于，所述环氧衣康酸酯是以衣康酸和自乳化环氧树脂为原料制备得到。
4.根据权利要求1所述的一种水性uv树脂，其特征在于，所述氢键引入试剂为1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇。
5.根据权利要求1所述的一种水性uv树脂，其特征在于，所述功能单体为异氟尔酮二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种水性uv树脂，其特征在于，所述小分子扩链剂为1，4-丁二醇，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述中和剂为三乙醇胺，所述阻聚剂为对二苯酚、对羟基苯甲醚、对叔丁基邻苯二酚或环烷酸铜中的一种或几种，所述稳定剂为亚磷酸、亚磷酸三苯酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨兵，许德仲，
申请(专利权)人：惠州深赛尔化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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