一种紫外光固化亮光白树脂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种紫外光固化亮光白树脂及其制备方法 (Ultraviolet light curing bright white resin and preparation method thereof ) 是由 邹庆鹏 谢灯咨 于 2020-11-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种紫外光固化亮光白树脂,按重量份数,包括以下组分：羟基丙烯酸酯50～60份,酸酐20～30份,抗氧剂0～0.2份,阻聚剂0～0.1份,环氧树脂15～30份,催化剂0～0.8份,不饱和聚酯0～8份。这种紫外光固化亮光白树脂,其使用羟基丙烯酸酯和环氧树脂作为主体反应物,合成可紫外光固化的亮光白树脂,通过引入大量多官的羟基丙烯酸酯使得树脂具有高的双键密度,固化后具有高硬度、高光泽；环氧树脂采用1-4丁二醇二缩水甘油醚,将其优异的耐黄变性能带入分子中,使合成的树脂具有优异的亮白性能。本发明还提供了上述紫外光固化亮光白树脂的制备方法。(The invention provides an ultraviolet curing bright white resin which comprises the following components in parts by weight: 50-60 parts of hydroxyl acrylate, 20-30 parts of anhydride, 0-0.2 part of antioxidant, 0-0.1 part of polymerization inhibitor, 15-30 parts of epoxy resin, 0-0.8 part of catalyst and 0-8 parts of unsaturated polyester. The ultraviolet light curing bright white resin is synthesized by using hydroxyl acrylate and epoxy resin as main reactants, and has high double bond density and high hardness and high gloss after being cured by introducing a large amount of polyfunctional hydroxyl acrylate; the epoxy resin adopts 1-4 butanediol diglycidyl ether, and brings the excellent yellowing resistance into molecules, so that the synthesized resin has excellent bright white performance. The invention also provides a preparation method of the ultraviolet curing bright white resin.)
技术领域
本发明涉及涂料生产的技术领域，尤其是涉及一种紫外光固化亮光白树脂及其制备方法。
背景技术
紫外光固化是在紫外光的中、短波辐照下，液态UV材料中的光引发剂转变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能团的树脂聚合交联成不溶不熔的固体涂膜的过程。因具有高效、经济、节能、适用性广和环境友好的优点，紫外光固化技术广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂等领域。
在涂料领域，白底的油漆不仅要求树脂具有亮光白的性能，还需要有高硬度、高光泽、耐黄变和亮白透明的性能。
公开号为CN103059717A的中国专利，公开了一种淋涂用高流平性能紫外光固化涂料组合物，包括如下重量份数的各组分：低粘度丙烯酸酯树脂4～30份，单体70～96份，光引发剂3～8份，溶剂140～350份，流平剂0.01～1份。优选为：低粘度丙烯酸酯树脂4～20份，单体80～96份，光引发剂4～6份，溶剂100～250份，流平剂0.05～0.5份。该专利通过控制树脂的粘度和加入量，能有效的降低粘度，提高涂料的流平性能。但该专利制备得到的涂料组合物，在亮光白性能上仍有待验证。
因此，如何提供一种可紫外光固化且具有亮光白性能的树脂，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种紫外光固化亮光白树脂，其使用羟基丙烯酸酯和环氧树脂作为主体反应物，合成可紫外光固化的亮光白树脂，通过引入大量多官的羟基丙烯酸酯使得树脂具有高的双键密度，固化后具有高硬度、高光泽；环氧树脂采用1-4丁二醇二缩水甘油醚，将其优异的耐黄变性能带入分子中，使合成的树脂具有优异的亮白性能。本发明还提供了上述紫外光固化亮光白树脂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种紫外光固化亮光白树脂，按重量份数，包括以下组分：
根据作为本发明的技术方案的进一步描述，所述羟基丙烯酸酯为季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
作为本发明的技术方案的进一步描述，所述酸酐为六氢苯酐或丁二酸酐中的至少一种。
作为本发明的技术方案的进一步描述，所述抗氧剂为次磷酸、2,6-二叔丁基苯酚或苯酚中的至少一种。
作为本发明的技术方案的进一步描述，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚的至少一种。
作为本发明的技术方案的进一步描述，所述环氧树脂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚，该环氧树脂将优异的耐黄变性能带入分子中，合成的树脂具有优异的亮白性能。
作为本发明的技术方案的进一步描述，所述催化剂为三苯基膦、三乙胺或苄基三乙基氯化铵中的至少一种。
本发明还提供了上述紫外光固化亮光白树脂的制备方法，按以下步骤进行制备：
S1.按重量份数，在反应釜中依次投入羟基丙烯酸酯、酸酐、抗氧剂和阻聚剂，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
S2.升温至100℃，并保温1～2h；
S3.降温到90℃，投入环氧树脂、催化剂和不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
S4.升温至108～110℃保温；
S5.测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：
(1)本发明提供的紫外光固化亮光白树脂，其使用羟基丙烯酸酯和环氧树脂作为主体反应物，合成可紫外光固化的亮光白树脂，通过引入大量多官的羟基丙烯酸酯使得树脂具有高的双键密度，固化后具有高硬度、高光泽；环氧树脂采用1-4丁二醇二缩水甘油醚，将其优异的耐黄变性能带入分子中，使合成的树脂具有优异的亮白性能。
(2)本发明提供的紫外光固化亮光白树脂的制备方法，操作简单，通过优选组分和采用程序升温的工艺，可制备得到综合性能较好的含有不饱和双键的可紫外光固化亮光白树脂。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。本发明给出了的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
一种紫外光固化亮光白树脂，按重量份数，包括以下组分：
上述羟基丙烯酸酯为季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
上述酸酐为六氢苯酐或丁二酸酐中的至少一种。
上述抗氧剂为次磷酸、2,6-二叔丁基苯酚或苯酚中的至少一种。
上述阻聚剂为对羟基苯甲醚或对苯二酚的至少一种。
上述环氧树脂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚，该环氧树脂将优异的耐黄变性能带入分子中，合成的树脂具有优异的亮白性能。
上述催化剂为三苯基膦、三乙胺或苄基三乙基氯化铵中的至少一种。
上述紫外光固化亮光白树脂的制备方法，按以下步骤进行制备：
S1.按重量份数，在反应釜中依次投入羟基丙烯酸酯、酸酐、抗氧剂和阻聚剂，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
S2.升温至100℃，并保温1～2h；
S3.降温到90℃，投入环氧树脂、催化剂和不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
S4.升温至108～110℃保温；
S5.测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例2
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入525g季戊四醇三丙烯酸酯、39g丙烯酸羟乙酯、200g六氢苯酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入182g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
上述的自产不饱和聚酯为高丰满度、耐黄变不饱和聚酯树脂。
实施例3
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入300g季戊四醇三丙烯酸酯、200g丙烯酸羟丙酯、43.7g丙烯酸羟丙酯、200g丁二酸酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入176g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例4
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入525g季戊四醇三丙烯酸酯、43.7g甲基丙烯酸羟乙酯、200g六氢苯酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入182g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、3.5g三乙胺，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例5
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入520g季戊四醇三丙烯酸酯、48.4g甲基丙烯酸羟丙酯、200g六氢苯酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入182g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例6
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入525g季戊四醇三丙烯酸酯、39g丙烯酸羟乙酯、130g丁二酸酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入182g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例7
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入525g季戊四醇三丙烯酸酯、43.7g丙烯酸羟丙酯、130g丁二酸酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入182g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
实施例8
一种可紫外光固化亮光白树脂，依照以下步骤制备得到：
步骤1)：在反应釜中依次投入525g季戊四醇三丙烯酸酯、43.7g甲基丙烯酸羟丙酯、130g丁二酸酐、0.5g2,6-二叔丁基苯酚、0.6g对羟基苯基醚，升温至40～50℃，搅拌至溶解；
步骤2)：升温至100℃并保温1～2h；
步骤3)：降温到90℃，投入176g的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、4g三苯基膦，46g自产不饱和聚酯，缓慢升温至95℃保温1h；
步骤4)：升温至108～110℃保温；
步骤5)：测酸值，待Av≤4mgKOH/g时，降温出料。
对比例1
传统的可紫外光固化树脂。
将实施例2-实施例8的可紫外光固化亮光白树脂，以及对比例1的传统的可紫外光固化树脂，进行检测。测试结果见表1。
表1实施例2-实施例8的可紫外光固化亮光白树脂，以及对比例1的传统的可紫外光固化树脂的性能测试表
检测项目
涂膜外观
耐黄变性
光泽
附着力
硬度
实施例2
丰满光，光亮如镜
+++
103
0
2H
实施例3
丰满光，光亮如镜
+++
102
0
2H
实施例4
丰满光，光亮如镜
+++
100
0
2H
实施例5
丰满光，光亮如镜
+++
100
0
2H
实施例6
丰满光，光亮如镜
+++
102
0
2H
实施例7
丰满光，光亮如镜
+++
104
0
2H
实施例8
丰满光，光亮如镜
+++
99
0
2H
对比例1
平整，丰满度一般
++
95
1
H
由表1的测试结果可知，实施例2-实施例8提供的紫外光固化亮光白树脂，其使用羟基丙烯酸酯和环氧树脂作为主体反应物，合成可紫外光固化的亮光白树脂，通过引入大量多官的羟基丙烯酸酯使得树脂具有高的双键密度，固化后具有高硬度、高光泽；环氧树脂采用1-4丁二醇二缩水甘油醚，将其优异的耐黄变性能带入分子中，使合成的树脂具有优异的亮白性能，另外该树脂还具有良好的附着力和性能表现。
以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。