[发明专利]一种水性可UV固化氟醇改性环氧树脂涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料制备技术领域，具体地，涉及一种水性可UV固化氟醇改性环氧树脂涂料及其制备方法。 

背景技术

随着社会经济的发展，人们生活水平越来越高，涂料涂装行业已经越来越贴近世界上每一位人的生活，并成为人们生活不可或缺的一部分。人们健康生活意识的提高，对涂料的发展也提出了越来越高的要求，使得现代涂料向着高性能、高效能、高环保以及高端装饰效果等多功能为一体的方向发展。 

    水性涂料以其无毒环保、无气味、可挥发物极少、不燃不爆的高安全性等优点，越来越受到市场的欢迎。UV固化技术具有能量利用率高、固化过程热效应小、适用于热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高等优点，成为新一代绿色技术。而氟元素具有强的电负性，C-F键短，键能大，对主链具有强的保护作用，可以赋予聚合物超强的耐候性。 

    环氧树脂作为传统通用的热固性树脂，具有极好的附着性、稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度，广泛用于涂料、粘合剂及复合材料等各个工业领域。但是由于一般的环氧树脂应用时，都需要用到有机溶剂环境污染大，而且存在固化温度高、固化时间长，成品耐候性差的缺点，很大程度上限制了它的应用领域。 

    近年来，国内外有文献和相关专利报道了一些利用以上技术制备多功能环氧树脂涂料的方法。中国发明专利CN101007922制备了纳米锌铝改性环氧—氟碳涂料，其漆膜丰满、色彩丰富、硬度高，与基材表面粘着力强，耐腐蚀性好的特点，但是涂料固化速度较慢，固化温度高，难以与光固化效率相比。中国发明专利CN101037497 通过以双酚A型环氧树脂、丙烯酸和马来酸酐为原料，制备了一种水性紫外线光固化涂料，此涂料的固化速率较快，但是耐玷污性和耐候性不强。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有环氧树脂涂料存在的不足，提供一种水性可UV固化氟醇改性环氧树脂涂料（F_n-EMA），该树脂水性化性能良好，涂料成膜后耐候、耐热性能优异，光固化效果好，是一种高性能环保涂料，可应用于家庭日用木器、建筑墙面及钢铁构件领域。 

本发明的另一个目的在于提供一种水性可UV固化氟醇改性环氧树脂涂料（F_n-EMA）的制备方法。 

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的： 

一种水性可UV固化氟醇改性环氧树脂涂料，按重量份数计，所述涂料由以下组分组成：35～55份水性可UV固化氟醇改性环氧树脂、45～65份去离子水、0.5～5份光引发剂、0.1～0.5份流平剂和0.1～0.5份消泡剂；

所述水性可UV固化氟醇改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：

S1．按物质的量的份数计，将1份二异氰酸酯单体、0.7～1份含氟端羟基物，催化剂，加入到溶剂中，进行反应，制得单异氰酸根封端的含氟异氰酸酯的溶液；

S2．向步骤S1所得溶液中加入1～1.5份环氧树脂，进行定向接枝反应得到接枝聚合物F_n-EP；

S3．向步骤S2所得接枝聚合物F_n-EP中加入2～3份顺丁烯二酸酐单体和2～3份去离子水，进行封端反应，反应完成后蒸除溶剂，然后加入1～2份中和剂，搅拌0.5小时，即制得水性可UV固化氟醇改性环氧树脂。

优选地，所述水性可UV固化氟醇改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤： 

S1．按物质的量的份数计，将1份二异氰酸酯单体、1份含氟端羟基物，催化剂，加入到溶剂中，进行反应，制得单异氰酸根封端的含氟异氰酸酯的溶液；

S2．向步骤S1所得溶液中加入1.1份环氧树脂，进行定向接枝反应得到接枝聚合物F_n-EP；

S3．向步骤S2所得接枝聚合物F_n-EP中加入2.2份顺丁烯二酸酐单体和2.2份去离子水，进行封端反应，反应完成后蒸除溶剂，然后加入2份中和剂，搅拌0.5小时，即制得水性可UV固化氟醇改性环氧树脂。

优选地，如上所述光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、二苯甲酮类或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮；所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷共聚物、聚醚改性丙烯酸类官能团聚二甲基硅氧烷物或BYK-346；所述消泡剂为水溶性硅油、改性有机聚硅氧烷混合物、氨基硅油或BYK-024。 

优选地，步骤S1中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡，其用量为二异氰酸酯单体和含氟端羟基物总质量的0.3%。