[发明专利]一种表面快速固化的UV树脂的制备方法

说明书

本发明提供一种表面快速固化的UV树脂的制备方法，将丙烯酸羟基酯与二异氰酸酯混合均匀，加入特种催化剂和阻聚剂，在10‑30℃反应2‑4h，得到半封端的预聚体；然后加入官能度为f的大分子多元醇，维持70‑80℃反应2‑3h；再加入多官能硫醇维持70‑85℃反应2‑4h，得到所述的表面快速固化的UV树脂。本发明所制备的UV树脂可以用于传统紫外固化体系，也可以用于UV‑LED固化体系，可以降低光引发剂的用量，在有色体系中作用尤为明显，效果优于直接添加游离的胺类及巯基类化合物，储存稳定性好，气味更低。

技术领域

本发明专利紫外光固化领域，具体涉及一种表面快速固化的UV树脂及制造方法。

背景技术

紫外光固化材料绝大多数光固化工艺是在空气环境中进行的，并且主要的应用是涂料和油墨等具有极大表面/体积比的薄涂层材料，所以由于氧气氧阻聚作用常常导致涂层底层固化、表面未固化而发黏的情况，特别是在有色体系中由于颜料或染料对紫外光的竞争吸收，氧阻聚现象更为明显。氧阻聚最终可导致涂层表层出现大量羟基、羰基、过氧基等氧化性结构，从而影响涂层的长期稳定性，甚至可能影响固化后漆膜的硬度、光泽度、耐溶剂性和抗划伤性等性能。这种情况在UV-LED固化体系尤为明显，因为UV-LED发射的紫外波长多为395nm，385nm，405nm，缺少了表干影响极大的UV-C短波紫外光(200-300nm)。

目前现有技术中通过常规工艺方法制备的聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等预聚物均有氧阻聚的问题。为了克服氧阻聚的影响，提高表面固化效果，传统的方法包括加大引发剂量、加大辐射剂量，氮气保护，覆膜，添加能提供活泼氢的物质等。但是，在实际应用下加大引发剂的剂量会造成成本上升，效果也有限，且残留引发剂多影响后续的老化性能；加大辐射剂量会造成耗电量增大，设备成本增大，且大辐射剂量对材料抗老化不利；氮气保护只有一些特定的设备才能实现；覆膜施工难度大，易形成气泡，表面不平整等问题；添加活泼氢类物质主要是胺类与巯基类化合物，一般胺类及巯基类化合物气味较大，且胺类容易黄变，巯基类化合物直接添加进配方后容易与双键发生Michal加成，造成体系储存不稳定。在有色体系(如油墨、涂料等)中由于存在颜料及填料，需要使用分散剂，这些分散剂多为含有羧基或氨基的聚合物，活性胺加入容易与分散剂发生作用，造成颜料的分散效果变差，甚至发生沉降、絮凝等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供两种表面快速固化的UV树脂的制备方法。本发明所制备的UV树脂可以实现的表面快速固化效果，还能解决直接添加硫醇造成的气味偏大及储存不稳定问题。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

第一种表面快速固化的UV树脂的制备方法，步骤如下：

S1-1：将丙烯酸羟基酯与二异氰酸酯混合均匀，加入特种催化剂和阻聚剂，在10-30℃反应2-4h，得到半封端的预聚体；

S1-2：将步骤S1-1所得半封端的预聚体中加入官能度为f的大分子多元醇，维持70-80℃反应2-3h；

S1-3：将步骤S1-2所得产物中加入多官能硫醇维持70-85℃反应2-4h，得到所述的表面快速固化的UV树脂。

第二种表面快速固化的UV树脂的制备方法，步骤如下：

S2-1：将官能度为f的大分子多元醇与二异氰酸酯混合均匀后，加入特种催化剂和阻聚剂，在温度10-30℃反应2-4h；

S2-2：将步骤S2-2所得产物中加入丙烯酸羟基酯，维持70-85℃反应1-2h；

S2-3：将步骤S2-3所得产物中加入多官能硫醇，维持70-85℃反应2-4h，得到所述的表面快速固化的UV树脂。