【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精细化学品及其制备方法领域，具体为一种一种水性反应型uv表面助剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、uv光固化技术作为一种新型的绿色技术被广泛应用于3c、塑胶、汽车内饰件等高端领域，而水性uv涂料具有安全环保、节能高效、粘度可调、可实现薄涂层涂布、成本较低等优点，逐渐有取代传统溶剂型uv涂料技术的趋势。随着先进工业制造技术的不断发展，对水性uv涂层的性能要求也越来越高，比如耐磨、防沾污、抗涂鸦等要求。
2、目前，技术人员在制备水性uv涂料时往往通过添加传统的水性涂料助剂如硅助剂、氟助剂或者氟硅改性的助剂来降低uv涂层的表面张力，使其获得防沾污和抗涂鸦的效果，如中国专利申请(授权公告号为cn113789117b)公开了一种水性uv涂料及其制备方法与应用，将水性uv体系作为主剂，b组份作为后添加剂，在后期使用的过程中再将b组份和c组份依次添加至a组份中，提升了水性uv涂料的长期稳定储存性，同时产品具有改善的耐污效果，但使用时添加不方便。因此，水性uv涂料仍面临几个棘手的技术难题，比如涂层经过uv光固化后表面容易返油，助剂与uv涂料的相容性较差，储存一段时间后再次喷涂成膜并固化后，表面的防沾污特性急剧下降。固化后的涂层当时具有较好的防沾污和抗涂鸦效果，但工件经过一段时间的使用后其表面助剂未参与交联会逐渐被磨损掉而失去了这种功能，从而得不到持久的抗沾污特性，而且表面的滑爽感也有所下降。因此急需提供一种能够解决上述问题的水性反应型uv表面助剂。
技术实现思路
1、针
2、本专利技术一方面提供了一种水性反应型uv表面助剂，按重量份计，至少包括以下原料：端羟基聚醚15～20份，多异氰酸酯单体30～45份，小分子多元醇5～10份，催化剂0.05～0.2份，含氟羟基单体10～30份，阻聚剂0.02～0.1份，多官能uv活性单体10～25份。
3、作为一种优选的技术方案，所述端羟基聚醚为数均分子量400～1000的聚乙二醇单甲醚。
4、作为一种优选的技术方案，所述含端羟基聚醚与小分子多元醇的摩尔比＞0.3。
5、作为一种优选的技术方案，所述多异氰酸酯单体为ipdi(异佛尔酮二异氰酸酯)、hdi(六亚甲基二异氰酸酯)、tmxdi(四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯)中的至少一种，优选为ipdi(异佛尔酮二异氰酸酯)。
6、作为一种优选的技术方案，所述小分子多元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇中的至少一种，优选为三羟甲基丙烷(tmp)。
7、作为一种优选的技术方案，所述催化剂为有机铋和/或有机锡，优选为二月桂酸二丁基锡(dbtl)。
8、作为一种优选的技术方案，所述含氟羟基单体为十三氟辛醇和/或六氟丁醇。
9、作为一种优选的技术方案，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、甲基氢醌、叔丁基对苯二酚中的至少一种，优选为对羟基苯甲醚(mehq)。
10、作为一种优选的技术方案，所述多官能uv活性单体为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的至少一种，优选为季戊四醇三丙烯酸酯(pet3a)。
11、作为一种优选的技术方案，所述含氟羟基单体与小分子多元醇的摩尔比＞1。
12、作为一种优选的技术方案，所述多官能uv活性单体与小分子多元醇的摩尔比＞1。
13、本专利技术另一方面提供了一种水性反应型uv表面助剂的制备方法，至少包括以下步骤：
14、(1)按重量份，端羟基聚醚和多异氰酸酯单体投入反应容器中，开启加热和搅拌，升温至50-65℃保温30-60分钟；
15、(2)之后往反应容器中投入小分子多元醇和催化剂，在60～85℃继续保温直至nco含量不再降低；
16、(3)之后往反应容器中投入含氟羟基单体，继续在70～85℃保温2～3h；
17、(4)之后降温至50-60℃，投入阻聚剂，待阻聚剂完全溶解并分散均一后，投入多官能uv活性单体，升温至80～85℃继续保温2～3h即制得水性反应型uv表面助剂。
18、本专利技术通过采用多异氰酸酯单体对小分子多元醇和端羟基聚醚封端制备端基为异氰酸酯基的亲水非离子型预聚体，然后用含氟羟基单体和多官能uv活性单体对上述预聚体进一步封端制得水性反应型uv表面助剂，使该助剂含有亲水组分结构和疏水组分结构(参见图1)，后续应用于涂料体系的相容性高，可直接添加至水性uv涂料体系保存使用，不影响水性uv涂料的稳定性。专利技术人在探究过程中发现，通过综合控制制备过程中端羟基聚醚、含氟羟基单体以及多官能uv活性单体与小分子多元醇的摩尔比例，使制备得到的水性反应型uv表面助剂具有优异的水分散稳定性的同时应用于水性uv涂料后具有优异的表面滑爽感、防沾污和防涂鸦功能。尤其是控制含端羟基聚醚与小分子多元醇的摩尔比＞0.3、所述含氟羟基单体与小分子多元醇的摩尔比＞1，赋予助剂良好的水分散稳定性以及极好的表面滑爽感、防沾污和防涂鸦功能。进一步控制多官能uv活性单体与小分子多元醇的摩尔比＞1，有效避免固化后的涂层表面出现油雾，使涂层具有持久的抗沾污、抗涂鸦效果。
19、本专利技术第三方面提供了一种水性反应型uv表面助剂的应用，应用于水性uv涂料。
20、有益效果
21、(1)本专利技术提供了一种水性反应型uv表面助剂，使提供的产品应用于水性uv涂料体系具有良好的相容性，而且可参与与水性uv涂料的交联固化，实现其持久的滑爽感、耐沾污和抗涂鸦效果。
22、(2)本专利技术通过采用多异氰酸酯单体对小分子多元醇和端羟基聚醚封端制备端基为异氰酸酯基的亲水非离子型预聚体，然后用含氟羟基单体和多官能uv活性单体对上述预聚体进一步封端制得水性反应型uv表面助剂，使该助剂含有亲水组分结构和疏水组分结构(参见图1)，后续应用于涂料体系的相容性高，可直接添加至水性uv涂料体系保存使用，不影响水性uv涂料的稳定性。
23、(3)通过综合控制制备过程中端羟基聚醚、含氟羟基单体以及多官能uv活性单体与小分子多元醇的摩尔比例，使制备得到的水性反应型uv表面助剂具有优异的水分散稳定性的同时应用于水性uv涂料后具有优异的表面滑爽感、防沾污和防涂鸦功能。
24、(4)通过控制含端羟基聚醚与小分子多元醇的摩尔比＞0.3、所述含氟羟基单体与小分子多元醇的摩尔比＞1，赋予助剂良好的水分散稳定性以及极好的表面滑爽感、防沾污和防涂鸦功能。
25、(5)通过进一步控制多官能uv活性单体与小分子多元醇的摩尔比＞1，有效避免固化后的涂层表面出现油雾，使涂层具有持久的抗沾污、抗涂鸦效果。
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1.一种水性反应型UV表面助剂，其特征在于，按重量份计，至少包括以下原料：端羟基聚醚15～20份，多异氰酸酯单体30～45份，小分子多元醇5～10份，催化剂0.05～0.2份，含氟羟基单体10～30份，阻聚剂0.02～0.1份，多官能UV活性单体10～25份。
2.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述端羟基聚醚为数均分子量400～1000的聚乙二醇单甲醚。
3.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述多异氰酸酯单体为IPDI、HDI、TMXDI中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述小分子多元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述催化剂为有机铋和/或有机锡。
6.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述含氟羟基单体为十三氟辛醇和/或六氟丁醇。
7.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯
8.根据权利要求1所述的水性反应型UV表面助剂，其特征在于，所述多官能UV活性单体为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的至少一种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的水性反应型UV表面助剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
10.一种根据权利要求1-8任一项所述的水性反应型UV表面助剂的应用，其特征在于，应用于水性UV涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种水性反应型uv表面助剂，其特征在于，按重量份计，至少包括以下原料：端羟基聚醚15～20份，多异氰酸酯单体30～45份，小分子多元醇5～10份，催化剂0.05～0.2份，含氟羟基单体10～30份，阻聚剂0.02～0.1份，多官能uv活性单体10～25份。
2.根据权利要求1所述的水性反应型uv表面助剂，其特征在于，所述端羟基聚醚为数均分子量400～1000的聚乙二醇单甲醚。
3.根据权利要求1所述的水性反应型uv表面助剂，其特征在于，所述多异氰酸酯单体为ipdi、hdi、tmxdi中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的水性反应型uv表面助剂，其特征在于，所述小分子多元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水性反应型uv表面助...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏程，雷木生，游仁国，
申请(专利权)人：湖北双键精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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