[发明专利]一种具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法，该水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体包括以下重量份的组成原料：聚酯多元醇或聚醚多元醇10～20份；二异氰酸酯10～30份；多羟基羧酸2～10份；催化剂0.04～0.2份；有机溶剂5～15份；羟基脲1～5份；阻聚剂0.1～0.6份；单羟基丙烯酸酯单体10～30份；含光引发基团和端羟基的低聚物15～35份；有机胺1～5份；去离子水140～180份。该水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体具有自引发或在微量引发剂作用下共引发功能，树脂固化效率高并可进行深层固化，胶膜的表面抗刮性好、硬度大、耐候性及耐化学性优异。

技术领域

本发明涉及水性UV固化涂料技术领域，具体涉及一种具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体及其制备方法。

背景技术

紫外光固化技术因其高效、节能、低排放等优点而发展迅速，光引发剂是传统光固化体系中的重要组分，目前使用的光引发剂大部分为芳香族化合物，自身具有一定的毒性，经历紫外光辐照后，固化膜内残存大量未分解的光引发剂小分子，对环境和接触人员都会产生不良的影响，限制了光固化技术在高要求、高标准行业等领域的应用。

自引发紫外光固化体系，由于其不需光引发剂或者只需少量光引发剂，就能够在紫外光辐射下产生自由基完成交联固化反应，引起了人们的极大关注。而可自引发的水性紫外光固化体系无毒无害，在环保性能上具有更加广阔的应用前景。最早的自引发固化低聚物，是美国亚什兰公司研发的新产品，它是通过多官能团丙烯酸酯与β-酮酯发生迈克尔加成反应制得的。相关研究人员在此基础上开发了许多自引发固化体系，但是，现有的自引发材料或固化速率较慢或存在一定的混合分散问题，对后期产品的质量造成不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有自引发或在微量引发剂作用下共引发功能，树脂固化效率高并可进行深层固化，胶膜的表面抗刮性好、硬度大、耐候性及耐化学性优异的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，并且相应地提供了一种该水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，包括以下重量份的组成原料：聚酯多元醇或聚醚多元醇10～20份、二异氰酸酯10～30份、多羟基羧酸2～10份、催化剂0.04～0.2份、有机溶剂5～15份、羟基脲1～5份、阻聚剂0.1～0.6份、单羟基丙烯酸酯单体10～30份、含光引发基团和端羟基的低聚物15～35份、有机胺1～5份、去离子水140～180份。

上述的具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，优选的，所述含光引发基团和端羟基的低聚物包括以下重量份的组成原料：含羟基光引发剂混合溶液30～50份、二异氰酸酯10～20份、多羟基聚酯丙烯酸酯30～60份，其中，所述含羟基光引发剂混合溶液由30～70重量份的含羟基光引发剂、20～60重量份的有机溶剂和0.1～0.5重量份的催化剂组成。

上述的具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，优选的，所述含羟基光引发剂选自Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure 2959、Irgacure 1000、安息香中的一种或几种；所述有机溶剂为丙酮或丁酮；所述催化剂为有机锡类催化剂，选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基二氯化锡中的一种或几种。

上述的具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，优选的，所述二异氰酸酯为具有至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物，选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。

上述的具有自引发功能的水性UV聚氨酯丙烯酸酯分散体，优选的，所述多羟基聚酯丙烯酸酯选自六官能度、十二官能度、十八官能度的超支化聚酯丙烯酸酯中的一种或多种，多羟基聚酯丙烯酸酯与所述含羟基光引发剂的质量比为(1.5～10.0)∶1。