專利名稱：一種紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯及其制備方法
技術領域：
本發明屬于紫外光固化低聚物制備領域，特別涉及一種成膜后耐高溫的紫外光固化環氧丙烯酸酯聚合物合成的制備方法。
背景技術：
隨著現代工業的高速發展，現代涂料工業向環保、綠色、節能、低碳方向發展，傳統的溶劑型涂料因為揮發性有機物(VOC)的排放受到了越來越多的限制，而以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料和粉末涂料為代表的綠色環保涂料成為人們關注和研究的熱點。與其他類型的涂料相比，UVCC具有固化速率快(可瞬間固化，最快零點幾秒)、固化溫度低、近100%固化、節能、涂層性能優等特點，可用于木器、金屬、塑料、紙張等熱敏 性底材，自2000年以來發展迅速(年增長率超過25%)。UVCC由光固化樹脂、光引發劑、活性單體和各類助劑構成，光固化樹脂中含有C-C 不飽和雙鍵，是構成UVCC最重要的組分，對固化膜的性能起決定性作用。紫外光固
化的低聚物俗稱樹脂是紫外光固化的骨架組成，紫外光固化材料固化后的基本性能包括硬度、柔韌性、附著力、光學性能等主要是由低聚物決定。目前可供紫外光固化的常用低聚物有不飽和聚酯、環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等幾類。然而其中的環氧丙烯酸酯附著力強、耐化學腐蝕性好、涂膜硬度高，是目前用量最大、研究最多、應用也最廣泛的一類光固化樹脂。其綜合性能優異，但由于近年來UV樹脂使用在很多耐高溫的裝飾性行業，特別是摩托車燈、汽車車燈、裝飾燈具等的金屬真空鍍膜燈罩涂裝需要耐高溫，所以開發合成耐高溫的環氧丙烯酸酯是很迫切需要的。常規的環氧丙烯酸酯的耐高溫不好，一般只能耐受小于180攝氏度，對其應用受到極大限制。

發明內容
針對現有的紫外光固化環氧丙烯酸酯低聚物成膜后不耐高溫的缺點，本發明提供了一種紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯及其制備方法。本發明的技術方案為一種紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯，以質量份數計，原料以重量份計，組成為
酚醛環氧樹脂42. 5 43. 5，
丙烯酸15. 5 15. 8，
催化劑O. 25 O. 50，
阻聚劑O. 020 O. 060，
TMPTA40 ；
所述的酚醛環氧樹脂為雙酚F型酚醛環氧樹脂。所述的雙酚F型環氧樹脂為由E51得到的雙酚F型環氧樹脂。所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚。所述的催化劑為三乙胺、三苯基磷、N, N- 二甲基芐氯化銨或四丁基溴化銨中的任意一種或任意幾種的混合物。制備所述的紫外光固化的低粘度環氧丙烯酸酯的方法，
先加入酚醛環氧樹脂，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，再滴加丙烯酸、催化劑及阻聚劑的混合液，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4 6小時，最后加入TMPTA攪拌得到紫外光固化耐高溫的環氧丙烯酸酯。所屬丙烯酸為工業級丙烯酸；
所述TMPTA是三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。有益效果
本發明制備的紫外光固化環氧丙烯酸酯低聚物成膜后可以耐熱高溫，耐熱溫度達到200°C以上遠高于目前的紫外光固化環氧丙烯酸酯成膜所能耐受的180°C的溫度，方便靈活使用于需要耐熱的紫外光固化材料。
具體實施例方式本發明所使用的制劑只要是合格工業品不限于廠家，皆為市售常規產品。一種紫外光固化耐高溫的環氧丙烯酸酯低聚物的制備方法，其原料配方重量份組成為
酚醛環氧樹脂42.5 43.5 ;丙烯酸15.5 15.8 ;催化劑O. 25 O. 50 ;阻聚劑
O.020 O. 060，TMPTA 40。在反應容器中加入環氧樹脂，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加丙烯酸及催化劑及阻聚劑的混合液，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4 6小時，加入TMPTA攪拌20分鐘得到紫外光固化耐高溫的環氧丙烯酸酯。所述的雙酚F型環氧樹脂為由環氧值為E51的環氧樹脂得到的雙酚F型環氧樹脂。為了更好地理解本發明，現在下面結合實例對本發明做進一步的說明，但本發明要求保護的范圍并不僅限于實例表示的范圍。實施例I
將43. 5克酚醛環氧(陶氏化學3301)放入三口燒瓶，以200 — 250轉/分速度攪拌下升溫至80 — 90°C，滴加混有丙烯酸15. 8克、三乙胺O. 4克、阻聚劑對羥基苯甲醚O. 03克的混合液體，控溫在95 — IOO0C,以250 — 300轉/分速度攪拌反應6小時，加入40克的TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。合成產物在25 °C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV : 3. 5，粘度為59000mpa.s/25°C，折射率 I. 5345。實施例2
將42. 5克酚醛環氧樹脂放入三口燒瓶，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加混有丙烯酸15. 6克、三苯基膦O. 4克、阻聚劑對羥基苯甲醚O. 03克的混合液體，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4小時，加入40克的TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。合成產物在25 °C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV : 2. 5，粘度為50000mpa.s/25°C，折射率 I. 5348。實施例3將42. 6克酚醛環氧樹脂放入三口燒瓶，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加混有丙烯酸15. 8克、N, N—二甲基芐氯化銨O. 5克、阻聚劑對羥基苯甲醚O. 02克的混合液體，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4小時，加入TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。 合成產物在25 °C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV : 1. 5，粘度為52000mpa.s/25°C，折射率 I. 5343。實施例4
將42. 6克酚醛環氧放入三口燒瓶，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加混有丙烯酸15. 8克、四丁基溴化銨O. 6克、阻聚劑對羥基苯甲醚O. 05克的混合液體，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4小時，加入TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。
合成產物在25°C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV :1. 5，粘度為49000mpa.s/25°C，折射率 I. 5346。實施例5
將42. 5克酚醛環氧放入三口燒瓶，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加混有丙烯酸15. 6克、四丁基溴化銨O. 2克和三苯基膦O. 2克、阻聚劑對羥基苯甲醚
O.03克的混合液體，控溫在95 — IOO0C,以250 — 300轉/分速度攪拌反應4小時，加入TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。合成產物在25 °C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV : 2. 5，粘度為48000mpa.s/25°C，折射率 I. 5348。實施例6
將43. 5克酚醛環氧放入三口燒瓶，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，滴加混有丙烯酸15. 8克、三苯基膦和三乙胺各O. 25克、阻聚劑對羥基苯甲醚O. 04克的混合液體，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4小時，加入TMPTA攪拌20分鐘得到產物環氧丙烯酸酯。合成產物在25 °C下檢測呈液態、水白透明狀，測得AV : 1. 5，粘度為50000mpa.s/25°C，折射率 I. 5348。實施例7
將實施例I的合成產物50克再加入到35克HDDA (1,6己二醇二丙烯酸酯)和20克TPGDA (三丙二醇二丙烯酸酯)，用高速分散機在1200r/min下分散20 二十分鐘，再在低速下加入4克光引發劑1173 (2-羥基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮)。分散10分鐘。用刮膜涂布器在松木板上制作IOOum厚的涂膜，在250mj/cm2的紫外光能量下固化，固化膜可以達到硬度2H，耐熱200°C 2小時不開裂。實施例8
將實施例6的合成產物50克加入到35克HDDA( 1，6己二醇二丙烯酸酯)和20克TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯)，用高速分散機在1200r/min下分散20 二十分鐘，再在低速下加入4克光引發劑1173(2-羥基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮)。分散10分鐘。用刮膜涂布器在松木板上制作IOOum厚的涂膜，在250mj/cm2的紫外光能量下固化，固化膜可以達到硬度2H，耐熱205°C 2小時不開裂。
權利要求
1.一種紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯，其特征在于，以質量份數計，原料以重量份計，組成為 酚醛環氧樹脂42. 5 43. 5， 丙烯酸15. 5 15. 8， 催化劑O. 25 O. 50， 阻聚劑O. 020 O. 060， TMPTA40 ； 所述的酚醛環氧樹脂為雙酚F型酚醛環氧樹脂。
2.根據權利要求I所述的紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯，其特征在于，所述的雙酚F型環氧樹脂為由E51得到的雙酚F型環氧樹脂。
3.根據權利要求I所述的紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯，其特征在于，所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚。
4.根據權利要求I所述的紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯，其特征在于，所述的催化劑為三乙胺、三苯基磷、N, N-二甲基芐氯化銨或四丁基溴化銨中的任意一種或任意幾種的混合物。
5.制備權利要求Γ4任一所述的紫外光固化的低粘度環氧丙烯酸酯的方法，其特征在于 先加入酚醛環氧樹脂，以200 250轉/分速度攪拌下升溫至80 90°C，再滴加丙烯酸、催化劑及阻聚劑的混合液，控溫在95 100°C，以250 300轉/分速度攪拌反應4 6小時，最后加入TMPTA攪拌得到紫外光固化耐高溫的環氧丙烯酸酯。
全文摘要
本發明公開了一種紫外光固化的耐高溫的環氧丙烯酸酯及其制備方法，以質量份數計，原料以重量份計，組成為酚醛環氧樹脂42.5～43.5，丙烯酸15.5～15.8，催化劑0.25～0.50，阻聚劑0.020～0.060，TMPTA為40；所述的酚醛環氧樹脂為雙酚F型酚醛環氧樹脂。具有可以紫外光固化且固化成膜具有耐溫大于200℃的特性。本發明工藝簡單可行，便于紫外光低聚物在車燈、受熱涂裝中凸顯出耐高溫的優點，是一種安全綠色的高分子固化材料。
文檔編號C09D163/10GK102942680SQ20121052412
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者余宗萍, 楊鵬飛 申請人:蘇州市明大高分子科技材料有限公司