[发明专利]一种防雾涂料用UV固化树脂的制备方法

说明书

技术领域

一种防雾涂料用UV固化树脂的制备方法属于紫外光固化领域

背景技术

目前，随着人们环保意识的增强，防雾涂料用UV固化树脂的研究正受到越来越多科研者的亲睐。在现有防雾涂料用UV固化树脂的合成报道中，一般采用缩聚法或先酯化后缩聚法，这些方法多适用于分子量较低的端羟基树脂的制备，不但分子量不大、分布较宽、纯度不高而且合成工艺大都以有毒的有机溶剂作带水剂，对环境都会造成一定程度的污染；而先采用酯化-缩聚-扩链法制备端羟基树脂，再以N，N-2-甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，无水MgSO₄作为吸水剂，制备的防雾涂料用UV固化树脂，分子量可达4000-6000，分子量分布窄，纯度高，工艺环保，固化成膜速度快，而且涂膜综合性能好。

发明内容

本发明的目的是设计出分子量大且分子量分布窄，纯度高且具备一定防雾亲水性，固化成膜速度快且涂膜综合性能好的防雾涂料用UV固化树脂的制备工艺。该技术的创新点在于运用酯化-缩聚-扩链法通过阶段性控温缩聚得到纯度高，分子量大且分子量分布窄的端羟基树酯，并选用N，N-2-甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂和无水MgSO₄作为吸水剂制备防雾涂料用UV固化树脂，既能够解决大分子量聚酯因粘度过大与MAA反应易暴聚的问题，又能够及时吸收反应产生的水使反应最大程度地进行，所得产品制得的水性UV固化防雾涂料耐水性、附着力、硬度及防雾亲水性能极佳。

(1)端羟基树脂的合成，各组分的质量如下：

将二羟甲基丙酸(DMPA)、间苯二甲酸-5-磺酸钠和对甲苯磺酸置于带有搅拌、冷凝分水和加热装置的四口烧瓶中，加去离子水低温搅拌溶解至无色透明，开始加热，待温度升至100-110℃，开始出水，反应1.5-2h，测得酸值达到预定值，酯化结束；再加入四异丁基钛酸酯，开始缩聚，分别控温在140℃、160℃和180℃各反应0.5-1h，测得羟值达到预定值，缩聚结束；最后，保持温度在180-200℃之间，加入六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和抗氧剂进入扩链阶段，反应5-10min时，停止反应，得端羟基树脂。

(2)防雾涂料用UV固化树脂的合成，各组分的质量如下：

将上述所得到的端羟基树脂、对苯二酚、抗氧剂和对甲苯磺酸一并加入带有搅拌、冷凝分水和加热装置的四口烧瓶中，加DMF搅拌溶解，然后开始加热，同时将甲基丙烯酸(MAA)置于四口烧瓶的滴液漏斗中，温度控制在110-130℃，滴完后，加入无水MgSO₄吸水，继续反应2-3h，测得羟值达到预定值时，停止反应，用乙二胺调pH至7-8，用无水甲醇溶解，抽滤除去MgSO₄，再旋蒸除甲醇，真空干燥24h得UV防雾涂料用固化树脂。

具体实施方式

实施例1

(1)端羟基树脂的合成，各组分的质量如下：

将30g二羟甲基丙酸(DMPA)、50g间苯二甲酸-5-磺酸钠和1g对甲苯磺酸置于带有搅拌、冷凝分水和加热装置的四口烧瓶中，加100g去离子水低温搅拌溶解至无色透明，开始加热，待温度升至110℃，开始出水，反应1.5h，测得酸值达到预定值，酯化结束；再加入0.1g四异丁基钛酸酯，开始缩聚，分别控温在140℃、160℃和180℃各反应0.5h，测得羟值达到预定值，缩聚结束；最后，保持温度在180℃之间，加入3g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和0.3g抗氧剂进入扩链阶段，反应10min时，停止反应，得端羟基树脂。

(2)防雾涂料用UV固化树脂的合成，各组分的质量如下：

将上述所得到的40g端羟基树脂、0.8g对苯二酚、0.2g抗氧剂和1g对甲苯磺酸一并加入带有搅拌、冷凝分水和加热装置的四口烧瓶中，加5gDMF搅拌溶解，然后开始加热，同时将2gMAA置于四口烧瓶的滴液漏斗中，温度控制在120℃，滴完后，加入2g无水MgSO₄吸水，继续反应2h，测得羟值达到预定值时，停止反应，用15g乙二胺调pH至7-8，用50g无水甲醇溶解，抽滤除去MgSO₄，再旋蒸除甲醇，真空干燥24h得UV防雾涂料用固化树脂。

实施例2

(1)端羟基树脂的合成，各组分的质量如下：