[发明专利]超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法，具体涉及一种长链酸改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法。

背景技术

紫外光固化涂料是指在紫外光照射下能够固化的一种涂料，其主要成分包括光敏树脂、活性单体稀释剂、光引发剂以及各种助剂等。该种涂料在紫外光的照射下，光引发剂生成自由基或离子基团，引发光敏树脂和活性稀释剂的不饱和双键而引起聚合、交联和接枝反应等反应，从而实现涂料的固化。

紫外光固化涂料技术是一项环保、节能、高效的新技术。与传统的热固化涂料相比，紫外光固化涂料的固化过程无需加热，仅需要紫外光照射，大大节约了涂料固化过程的能源消耗；同时，其固化过程几乎不产生挥发性有机物污染，避免了传统涂料带来的严重的废气污染；此外，紫外光固化过程生产设备简单，空间占有率低，生产效率高。鉴于上述优势，紫外光固化涂料在诸多方面开始替代传统的热固化涂料用于实际生产。

虽然紫外光固化涂料较传统的热固化涂料具有诸多优势，但其涂膜的性能往往与传统涂料的理化性能相比仍有一定的差距。目前，紫外光固化涂料所用的低聚物多为线性聚合物，其较大的粘度会导致涂料涂层困难，并影响涂层性能，因此需加入大量活性稀释剂，但大量活性稀释剂的加入将导致涂料的耐黄变性降低、涂层体积收缩率增大、附着力降低等缺陷。为此，在保证低聚物具有一定分子量的同时，降低其粘度成为改进紫外光固化涂料的一种思路。近年来，超支化聚酯由于特殊的结构，使其具有较低的粘度，从而可以改善涂料的流动性，减少活性稀释剂的用量；同时，超支化聚酯高度支化的分子结构其使分子链间的缠结较少，不易结晶，使由其构成的涂料成膜性能优异。

基于上述考虑，200710043703.2、200810027016.6、201110000659.3、201210033065.7等专利提出了基于超支化聚酯的紫外光固化涂料，但是，简单的采用超支化聚酯并不能完全满足涂料理化性能的要求，幸运的是，超支化聚酯具有的官能团使其能够进一步改性，本发明公开了一种长链酸改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料及其制备方法，该涂料能够极大提高涂料的附着力和柔韧性，可作为马口铁、镀锌板、不锈钢板等金属板材的表面涂料使用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，该涂料具有粘度低、柔韧性高、附着力强等特点。

本发明的另一个目的是提供一种本发明的改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料的制备方法。

技术方案：本发明的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料，所述的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯为改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯，具体为长链酸改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯；所述涂料的化学成分重量百分数为：

各原料所占重量百分数之和为100％。

所述活性单体稀释剂为带有一个或多个丙烯酸酯基的化合物或这些化合物的组合。

所述的丙烯酸酯基的化合物为；甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、二缩乙二醇双丙烯酸酯、三缩乙二醇双丙烯酸酯、三缩乙二醇双甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A双(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯。

所述的光引发剂为α-羟烷基苯酮类、苯偶酰类、α-胺烷基苯酮类或酰基膦氧化物中的一种或几种的组合。

所述的流平剂为丙烯酸酯类流平剂。

所述的附着力促进剂为有机膦酸酯低聚物或钛酸酯偶联剂中的一种或几种。

本发明的改性的超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化涂料的方法包括以下步骤：

步骤一：超支化聚酯的制备

将三羟甲基丙烷和对甲苯磺酸加入反应器中，升温至60-90℃，待熔融后分批加入二羟甲基丙酸，在搅拌和通氮气除水下升温至120-160℃反应2-9小时，停止通氮气，抽真空，继续反应1-4小时停止，制得超支化聚酯；其中，加入的三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸的摩尔比为1:3-27，加入的对甲苯磺酸重量为三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸总质量的0.1-1％；

步骤二：长链酸改性的超支化聚酯的制备