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专利号: 2019102723794
申请人: 深圳职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤S1,合成侧链含有羟基的聚丙烯酸酯链段;

步骤S2,合成一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段,且该聚氨酯丙烯酸酯链段中含有能水性化的羧酸基团;

步骤S3,将步骤S1得到的侧链含有羟基的聚丙烯酸酯链段和步骤S2得到的一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段进行反应,其中-NCO基团与聚丙烯酸酯链段侧链OH基团摩尔比

0.2~1:1,得到能水性化的聚氨酯丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯树脂,该树脂分子结构中侧链同时含多个丙烯酸酯双键;

步骤S4,在步骤S3反应得到的能水性化的聚氨酯丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯树脂中加入碱溶液中和,得到阴离子型紫外光固化水性树脂。

2. 根据权利要求1所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述侧链含有羟基的聚丙烯酸酯链段中,丙烯酸羟基酯的质量百分含量为20

50% 。

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3.根据权利要求1所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:步骤S1包括以下步骤:反应容器中加入溶剂和带双键的反应单体,所述溶剂的质量百分比5~30%,带双键的反应单体的质量百分比70~95%;其中,所述带双键的反应单体包含丙烯酸羟基酯类单体;

加入催化剂,搅拌加热至50~95℃,反应1~4h,得到侧链含有羟基的聚丙烯酸酯链段。

4.根据权利要求3所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚中的一种或者几种的混合物;

所述带双键的反应单体包括丙烯酸羟基酯类单体,和丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯中的至少一种;所述丙烯酸羟基酯类单体的含量为带双键的反应单体质量总和的5~50%;

所述丙烯酸羟基酯类单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的的至少一种;

所述催化剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:步骤S2包括以下步骤:在反应容器中加入二异氰酸酯和溶剂,加热至50~90℃;加入二羟基羧酸和二丁基二月桂酸锡,所述二羟基羧酸加入量满足二异氰酸酯与二羟基羧酸的摩尔比为2:1;反应1-5h后,在反应体系中加入羟基丙烯酸酯和阻聚剂,所述羟基丙烯酸酯的加入量满足羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为0.5~0.55:1;升温至65~100℃,反应1.5~4h,得到一端有-NCO基团的聚氨酯丙烯酸酯链段,且聚氨酯丙烯酸酯链段中含有能水性化的羧酸基团;其中,所述二丁基二月桂酸锡的加入量为反应容器中物质总质量0.1~0.8%;所述阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚,所述阻聚剂的加入量为总质量的0.1~0.8%。

6.根据权利要求5所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚中的一种或者几种的混合物;

所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的至少一种;

所述二羟基羧酸为2,3-二羟基丙酸,2,2-二羟甲基丙酸,2,3-二羟基苯甲酸,2,4-二羟基苯甲酸,2,5-二羟基苯甲酸,2,6-二羟基苯甲酸, 3,5-二羟基苯甲酸,2,2-二羟甲基丁酸,2,4-二羟基丁酸,2,3-二羟基丁酸中的至少一种;

所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的的至少一种。

7.根据权利要求5所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:步骤S3包括以下步骤:在反应容器中加入步骤S1得到的聚丙烯酸酯链段以及步骤S2得到的一端有-NCO基团的能水性化聚氨酯丙烯酸酯链段,根据需要,调整侧链接枝比例和丙烯酸酯双键的数目;再加入占总质量0.1~0.8%的二丁基二月桂酸锡和0.1~0.8%的阻聚剂,搅拌均匀后加热至

60~100℃下反应2~5h,得到能水性化聚氨酯丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯树脂,该树脂分子结构中侧链同时含多个丙烯酸酯双键。

8.根据权利要求7所述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法,其特征在于:步骤S4中,加入碱溶液中和后溶液的pH值为8 10。

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9.一种阴离子型紫外光固化水性树脂,其特征在于:其采用如权利要求1 8任意一项所~述的可调节官能度的紫外光固化水性树脂的制备方法制备得到,所述阴离子型紫外光固化水性树脂包括聚丙烯酸酯主链和能水性化聚氨酯丙烯酸酯侧链,所述阴离子型紫外光固化水性树脂的侧链同时含多个丙烯酸酯双键和羧酸盐基团。

10.根据权利要求9所述的阴离子型紫外光固化水性树脂,其特征在于:所述阴离子型紫外光固化水性树脂的固含量为60 68%,粘度为1100 1800mPa.s。

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