[发明专利]紫外光固化记忆型涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐射固化技术领域和涂料领域，具体涉及一种紫外光固化记忆 型涂料及其制备方法。

背景技术

上世纪60年代，德国推出了第一代UV涂料的绿色技术，在木器涂装工业 上得到初步应用。以后辐射固化技术逐步由木材单一的基材扩展至纸张、各种 塑料、金属、石材，甚至水泥制品、织物、皮革等基材的涂装应用。

辐射固化(UV/EB固化)实际上是一种借助于能量照射源(紫外线或电 子束)实现化学配方(涂料、油墨和胶粘剂)由液态转化为固态的加工过程。与 传统的固化技术相比，辐射固化技术具有环保、节能、固化速度快、操作简便 等优点，近十几年来得到了迅猛发展。紫外光辐射固化技术通常不含溶剂，对 周围环境无挥发性有机物(VOC)产生，适应了“消除污染、保护环境”的时 代呼唤，因而辐射固化技术越来越受到人们的重视。

辐射固化涂料是利用中、短波(300-400纳米)UV光或EB等辐射能量引 发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不熔的固体涂膜的涂料品种。

辐射固化涂料的材料组成：

1.齐聚物，也称低聚物或寡聚物，低粘度含活性官能团的合成树脂，是UV 涂料中的基本骨架，在紫外线光子的作用下形成具有立体结构的漆膜，并赋予 漆膜的各种特性，例如硬度、柔韧性、附着力、光泽、耐老化等性能。包括： 丙烯酸环氧树脂、丙烯酸聚酯树脂、丙烯酸聚醚树脂、丙烯酸醇酸树脂、丙烯 酸聚氨酯树脂、丙烯酸氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等。

2.活性稀释剂，主要作用是溶解UV涂料中的固体组分，调节体系粘度。 UV涂料中的稀释剂不是一般涂料使用的挥发性有机溶剂，而是直接参与固化成 膜过程具有反应能力的无挥发性溶剂。活性稀释剂就化学结构而言，一般是分 子量不大而分子内含有可聚合官能团的一类单体，成膜后成为漆膜的一部分。 包括：丙烯酸单体、苯乙烯单体。

3.UV光能引发剂，是UV涂料中的关键组成部分，其作用在于传递紫外线 光子的能量，迅速引发单体和低聚物的交联聚合，促进体系的液固转换过程。 根据引发机理，光引发剂可分为自由基和阳离子两大类型。包括：安息香醚类、 二苯甲酮衍生物、苯偶酰缩酮、酮胺混合物等。

4.助剂，为满足具体使用要求、改善漆膜性能而添加的某些辅助性组分， 包括：消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂等。

光固化涂料的固化过程是将含有C＝C双键的小分子单体和齐聚物在光敏自 由基的作用下聚合成高分子膜，在小分子向高分子转变的过程中由于分子之间 的聚合是收缩趋势，所以内应力巨大，宏观表现为成膜硬度较高，附着力差(相 对于非UV涂料)，因此难以生成柔韧的涂膜，特别是在高弹性基材上至今UV 涂料仍无法很好地被加以应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，为了适应高弹性基材涂装的巨大市场需 要，提供一种能用于高弹性基材涂装的紫外光固化记忆型涂料，兼顾了涂装的 高效性与涂膜的弹性。

本发明所要解决的又一技术问题在于，提供上述的紫外光固化记忆型涂料 的制备方法。

为了要解决上述的技术问题，本发明的技术方案如下：一种紫外光固化记 忆型涂料，其特征在于，组份及比例为：

(A)侧链含羟基的长链丙烯酸酯50～70wt％；

(B)单官能丙烯酸酯单体10～15wt％；

(C)多官能丙烯酸酯单体10～15wt％；

(D)光引发剂3～5wt％；

(E)助剂1wt％；

(F)填料0％～10wt％。

所述的组份(A)侧链含羟基的长链丙烯酸酯是由链状二异氰酸酯与端羟基 三元醇，在加入复合型催化剂条件下合成的。

进一步，所述的链状二异氰酸酯为：六亚甲基二异氰酸酯或4，4-二环己基 甲烷二异氰酸酯或它们的混合物。所述的端羟基三元醇为：丙三醇，三羟甲基 丙烷，季戊四醇或它们的混合物。所述的复合催化剂为二月桂酸二丁基锡与叔 丁基对甲酚10∶1的混合物。

进一步，所述的(B)单官能丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟 乙酯或二者的混合物。

进一步，所述的(C)多官能丙烯酸酯单体，为两官能丙烯酸酯单体或三官 能丙烯酸酯单体或两官能丙烯酸酯单体与三官能丙烯酸酯单体的混合物。