[发明专利]紫外光固化水性木器漆

说明书

技术领域：

本发明属于化工产品技术领域，涉及一种木器涂料。

背景技术：

紫外光固化涂料虽然固化速度快、节能、生产效率高、涂层性能好等优点，但其自身仍有一些弊端：如反映稀释单体及其他多官能丙烯酸酯等含有挥发性有机化合物组分，对环境及人体健康有一定的损害；有些光引发剂的分解产物不符合环保要求，带来卫生、安全隐患并影响固化膜的使用性能，虽然单纯采用官能化低聚物可配制出100％固含量的光固化涂料，以消除VOC的影响，但由于其黏度对分子量的依赖关系，体系黏度太大，且难以调节和控制，故100％固含量的光固化涂料技术的总的发展趋势是以水代替稀释剂。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是公开一种固化时间短，并且效果好的紫外光水性固化木器漆。

本发明方法是采用水性紫外光固化树脂、水性光引发剂、水溶性稀释剂、水溶性助溶剂、和去离子水混合制成水性固化木器涂料，其中各种原料的重量份数比为：

水性紫外光固化树脂    40-80；

水性光引发剂          1-8；

水溶性稀释剂          1-20；

水溶性助溶剂          1-15；

去离子水              5-20。

各种原料的优选重量份数比为

水性紫外光固化树脂    50-70；

水性光引发剂          3-6；

水溶性稀释剂          10-15；

水溶性助溶剂          4-10；

去离子水              8-16。

原料的最佳重量份数比为

水性紫外光固化树脂    63；

水性光引发剂          5；

水溶性稀释剂          12；

水溶性助溶剂          7；

去离子水              13。

本发明的生产工艺为：取上述重量份数比的水性紫外光固化树脂和水溶性稀释剂搅拌均匀，再加入水性光引发剂充分搅拌均匀，最后加入去离子水和水溶性助溶剂搅拌混合均匀制成紫外光水性固化木器涂料。

其中水性紫外光固化树脂由聚酯多元醇、异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯和二羟甲基丙酸聚合反应制成，其中上述材料的重量份数比为：

聚酯多元醇            25-50；

异氰酸酯           15-30；

丙烯酸羟乙酯       13-20；

二羟甲基丙酸       1-7。

材料的最佳重量份数比为：

聚酯多元醇         35；

异氰酸酯           23；

丙烯酸羟乙酯       18；

二羟甲基丙酸       4。

聚酯多元醇可以由聚醚多元醇替代。

聚合反应方式如下：

采用三步反应合成出端烯基聚氨酯丙烯酸酯：首先，通过过量异氰酸酯与丙烯酸羟基酯在60℃-67℃反应30--70分钟，合成出端异氰酸酯基端烯基预聚物；然后，通过预聚物与聚酯多元醇或聚醚多元醇及二羟甲基丙酸在65℃-85℃反应2--5小时，将预聚物转化为端烯基预聚物；最后，通过羧基的成盐反应，得到可溶于水中的端烯基聚氨酯丙烯酸酯，即水性紫外光固化树脂。

在第一步反应中，若异氰酸酯基/羟基的比例大于2/1，则难以保证所有大分子上都带有羧基，使体系中出现部分沉淀物；而将异氰酸酯基/羟基的比例控制在(1-2)/1，通过改变多元醇的相对分子量及多元醇/二羟甲基丙酸的摩尔比，可以合成出一系列的水性聚氨酯丙烯酸酯。

随着多元醇/二羟甲基丙酸比例的降低，即羧基含量增加，体系黏度相应增加；而随着多元醇的相对分子质量的增加，体系黏度也相应增加。

其中水性光引发剂可以是Darocur2959、EsacureKIP150(Lanberti)、Irgacure819DW(Ciba)、WB-4784、WB-4792、WB-4785、WB-4789(Ward-Blenkinsop)。本发明优选的光引发剂为羟基苯基酮衍生物类，即Darocur2959。

水溶性稀释剂采用的是12个乙氧基以上的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，此物质具有优良的水溶性。

水溶性助溶剂可以是N，N-二甲基甲酰胺；甲羧醛；乙醇；正丁醇；乙二醇单丁醚；丙二醇乙醚；丙二醇丁醚。