[发明专利]一种氨酯油丙烯酸酯低聚物增韧改性高硬度光固化涂料组合物及其制备方法

说明书

本发明属于高性能涂料技术制备领域，涉及一种氨酯油丙烯酸酯低聚物增韧改性高硬度光固化涂料组合物及其制备方法；所述组合物由以下质量份数的组分组成：氨酯油丙烯酸酯低聚物10‑15份，环氧丙烯酸酯树脂30‑40份，高官能度丙烯酸酯单体15‑20份，双官能度丙烯酸酯单体5‑35份，光引发剂2‑3份，流平剂0.01‑0.03份，附着力促进剂1‑3份；本发明利用植物油脂肪酸改性的聚氨酯丙烯酸酯树脂，并将该丙烯酸酯树脂用于高硬度光固化涂层的增韧改性，制备获得了兼具柔韧性和高硬度的光固化涂料组合物；具有较高的硬度，达到3H，并可通过1.0mm的柔韧性测试；所涉及原料在市面上易于获得，成本合理，适合大规模量产。

技术领域

本发明属于高性能涂料技术制备领域，具体涉及一种氨酯油丙烯酸酯低聚物增韧改性高硬度光固化涂料组合物及其制备方法。

背景技术

光聚合(UV)涂料是一种绿色环保型涂料。与传统热固化涂料相比，拥有固化速率快，节能环保的优势。紫外光聚合速率能达到以秒计，在涂料工业生产中，固化速率已达到2500-3000m/min，生产效率远远高于传统热固化涂料。与热固化涂料相比，光聚合涂料能耗也较少，一般为其1/5～1/10。光聚合涂料同时可以减少使用或不使用有机溶剂，减少了挥发性有机物的排放，是一种环境友好型涂料，近年来其生产和应用得到较大发展，成为光聚合领域规模较大的产品。

光聚合涂料作为光聚合产品的最大用途之一，目前发展非常迅速。最初光聚合涂料用于木器、家具等行业，而且以平面涂装为主，所用光源为汞灯光源，我国木地板90％以上采用光聚合涂装，节省大量能源、降低VOC排放。随着光聚合技术发展，光聚合技术应用领域逐步拓展，目前光固化涂料的应用领域包括纸基的光固化涂料、光固化印铁涂料、光固化光纤涂料、手机外壳、家电外壳、塑料包装等塑料基光固化涂料。随着光固化涂料应用的拓展，对光固化涂层的性能要求越来越高。

对于防护性涂层，其面涂层通常需要具有较高的耐刮伤性能，耐磨性，高硬度的性能需求。通常采用高硬度的环氧丙烯酸酯树脂和高官能度丙烯酸酯单体配合获得高硬度。但是涂层通常较脆、容易破裂；而且其高官能度单体体积收缩大，涂层应力高。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种氨酯油丙烯酸酯低聚物增韧改性高硬度光固化涂料组合物及其制备方法，利用植物油脂肪酸改性的聚氨酯丙烯酸酯树脂，并将该丙烯酸酯树脂用于高硬度光固化涂层的增韧改性，制备获得了兼具柔韧性和高硬度的光固化涂料组合物；且所涉及原料在市面上易于获得，成本合理，适合大规模量产。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明首先提供一种氨酯油丙烯酸酯低聚物增韧改性高硬度光固化涂料组合物，按质量份计，由以下组分组成：

其中，上述光固化涂料组合物中，氨酯油丙烯酸酯低聚物具有以下结构通式：

其中，R₁为

中的任意一种；

R₂为n的取值为200-400；

R₃为R₄为植物油脂肪酸的脂肪链。

进一步的，R₄具体为油酸、亚油酸、亚麻油酸或脱水蓖麻油酸的不饱和脂肪酸的脂肪链结构，R4占树脂总质量的8-10％。

进一步的，所述高官能度丙烯酸酯单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯或双季戊四醇六丙烯酸酯中的任意一种或多种。

进一步的，所述双官能度丙烯酸酯单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)或新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)。