CN102964968A - 用于uv光双重固化粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于UV光双重固化粉末涂料及其制备方法，其特征在于包括91%-93%的环氧丙烯酸树脂、3%-5%的阳离子光引发剂，3%-5%自由基光引发剂，它们为质量百分比。其优点是：其为含双固化基团粉末涂料，在含有环氧基团的树脂中引入乙烯基基团，使树脂可以实现低温紫外光双重固化，使固化时间缩短，固化性能优异，力学性能得到改善，生产方法简单，易操作。

Description

用于UV光双重固化粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于UV光双重固化粉末涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，全球对环境保护日益重视，提倡采用绿色化工技术；UV固化粉末涂料因此逐渐在日常生活中得到广泛应用，如轿车外壳、机械设备外壳等，在其他电子设备中也都有应用。紫外光固化主要有两种固化方式：自由基光固化和阳离子光固化。自由基光固化速度快，但是固化收缩率大，且固化过程中易发生氧阻聚；阳离子光固化能很好的避免出现这些问题，但阳离子光固化速度慢。为使固化反应达到最佳状态，近年来开始了对自由基-阳离子混杂固化体系的研究。环氧树脂中环氧环可以发生阳离子光引发反应，丙烯酸类化合物中的乙烯基可以发生自由基光引发反应。若使两种树脂混合反应，固化时易形成一个互穿网络（IPN）结构，使体系固化不均匀、性能不稳定等缺陷。目前研究的多以含双固化基团树脂为主，但该体系多用于胶黏剂和液态型涂料中，在粉末涂料中的应用较少。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种含双固化基团粉末涂料，其固化速度快，固化性能优异，生产方法简单的用于UV光双重固化固化粉末涂料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于UV光双重固化粉末涂料，其特征在于包括91%-93%的环氧丙烯酸树脂、3%-5%的阳离子光引发剂，3%-5%自由基光引发剂，它们为质量百分比。

所述环氧丙烯酸树脂包括92%-96%的环氧树脂、3%-7%的丙烯酸、0.07%-0.15%的阻聚剂、0.4%-0.85%的催化剂。

所述环氧树脂可为环氧树脂E12或环氧树脂E1004。

所述阻聚剂可为2,6-二叔丁基对苯二酚或对苯二酚或对羟基苯甲醚。

所述催化剂可为乙基三苯基溴化膦或四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

所述阳离子光引发剂可为4,4′-二乙酰胺基苯基碘六氟磷酸盐或三芳基六氟锑酸锍鎓盐或混合三芳基六氟锑酸锍鎓盐。

所述自由基光引发剂可为安息香甲醚或安息香乙醚或安息香正丁醚或二烷氧基苯乙酮或氯化苯已酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦。

一种UV光双重固化固化粉末涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在备有加热装置、搅拌器和冷凝塔的反应釜中，按质量比加入92%-96%的环氧树脂，加热搅拌，升温至130-140℃，至环氧树脂完全熔化；再在反应釜中加入0.07%-0.15%的阻聚剂、0.4%-0.85%的催化剂，搅拌使其熔融与环氧树脂混合均匀；用将3%-7%的丙烯酸缓慢滴入反应釜中，0.5-1小时滴完，在130℃-140℃温度下保温1-2小时，以0.05-0.1摩尔每升氢氧化钾标液滴定反应物酸值，至酸值≦1mgKOH/g时，趁热出料，得到环氧丙烯酸树脂，所得的环氧丙烯酸树脂的外观为淡黄色透明固体；

2)将所得91%-93%的环氧丙烯酸树脂、3%-5%的阳离子光引发剂、3%-5%自由基光引发剂混合磨碎，再经双螺杆挤出机挤出，磨碎过160-250目筛，所得光固化粉末涂料包装避光保存。

本发明与现有技术相比优点是：其为含双固化基团粉末涂料，在含有环氧基团的树脂中引入乙烯基基团，使树脂可以实现低温紫外光双重固化，使固化时间缩短，固化性能优异，力学性能得到改善，生产方法简单，易操作。

具体实施方式

下面将结合实例对本发明做进一步详述。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

步骤一 环氧丙烯酸树脂的制备

在备有加热装置、搅拌器和冷凝塔的反应釜中，按质量比加入92%的环氧树脂E12，加热搅拌，升温至140℃，至环氧树脂E12完全熔化；再在反应釜中加入0.15%的2,6-二叔丁基对苯二酚、0.85%的乙基三苯基溴化膦，搅拌使其熔融与环氧树脂E12混合均匀；用将7%的丙烯酸缓慢滴入反应釜中，1小时滴完，在140℃温度下保温1小时，以0.1mol/L左右KOH标液滴定反应物酸值，至酸值≦1mgKOH/g时，趁热出料，得到环氧丙烯酸树脂，所得环氧丙烯酸树脂外观为淡黄色透明固体。

步骤二 紫外光双重固化粉末涂料的制备

将93%的环氧丙烯酸树脂、3%的混合三芳基六氟锑酸锍鎓盐、3%的2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮胶1%苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，混合磨碎，经双螺杆挤出机挤出，再磨碎过180目筛，所得光固化粉末涂料包装避光保存。

以上百分比均为重量百分比。

实施例二

步骤一 环氧丙烯酸树脂的制备

在备有加热装置、搅拌器和冷凝塔的反应釜中，按质量比加入94%的环氧树脂E1004，加热搅拌，升温至135℃，至环氧树脂E1004完全熔化；再在反应釜中加入0.11%的苯二酚、0.69%的四丁基溴化铵，搅拌使其熔融与环氧树脂混合均匀；用将5.2%的丙烯酸缓慢滴入反应釜中，0.7小时滴完，在135℃温度下保温1.5小时，以0.1mol/L左右KOH标液滴定反应物酸值，至酸值≦1mgKOH/g时，趁热出料,得到环氧丙烯酸树脂，所得环氧丙烯酸树脂外观为淡黄色透明固体。

步骤二 紫外光双重固化粉末涂料的制备

将92%环氧丙烯酸树脂、4%三芳基六氟锑酸锍鎓盐、3%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮及1%苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，混合磨碎，经双螺杆挤出机挤出，再磨碎过200目筛，所得光固化粉末涂料包装避光保存。

以上百分比均为重量百分比。

实施例三

在备有加热装置、搅拌器和冷凝塔的反应釜中，按质量比加入96%的环氧树脂E12，加热搅拌，升温至130℃，至环氧树脂E12完全熔化；再在反应釜中加入0.07%的对羟基苯甲醚、0.43%的四丁基氯化铵，搅拌使其熔融与环氧树脂混合均匀；用将4.5%的丙烯酸缓慢滴入反应釜中，0.5小时滴完。在130℃下保温2小时，以0.1mol/L左右KOH标液滴定反应物酸值，至酸值≦1mgKOH/g时，趁热出料，得到环氧丙烯酸树脂，所得环氧丙烯酸树脂外观为淡黄色透明固体。

步骤二 紫外光双重固化粉末涂料的制备

将91%环氧丙烯酸树脂、5%的4,4′-二乙酰胺基苯基碘六氟磷酸盐、3%的安息香甲醚及1%苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，混合磨碎，经双螺杆挤出机挤出，再磨碎过230目筛，所得光固化粉末涂料包装避光保存。

本实施例中，可以用安息香乙醚或安息香正丁醚或二烷氧基苯乙酮或氯化苯已酮代替安息香甲醚。

以上百分比均为重量百分比。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改及替换，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于UV光双重固化粉末涂料，其特征在于包括91%-93%的环氧丙烯酸树脂、3%-5%的阳离子光引发剂，3%-5%自由基光引发剂，它们为质量百分比。

2.根据权利要求1所述的用于UV光双重固化粉末涂料，其特征在于所述环氧丙烯酸树脂包括92%-96%的环氧树脂、3%-7%的丙烯酸、0.07%-0.15%的阻聚剂、0.4%-0.85%的催化剂。

3.根据权利要求2一种用于UV光双重固化固化粉末涂料，其特征在于所述环氧树脂可为环氧树脂E12或环氧树脂E1004。

4.根据权利要求2一种用于UV光双重固化固化粉末涂料，其特征在于所述阻聚剂可为2,6-二叔丁基对苯二酚或对苯二酚或对羟基苯甲醚。

5.根据权利要求2一种用于UV光双重固化固化粉末涂料，其特征在于所述催化剂可为乙基三苯基溴化膦或四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

6.根据权利要求1一种用于UV光双重固化固化粉末涂料，其特征在于所述阳离子光引发剂可为4,4′-二乙酰胺基苯基碘六氟磷酸盐或三芳基六氟锑酸锍鎓盐或混合三芳基六氟锑酸锍鎓盐。

7.根据权利要求1一种用于UV光双重固化固化粉末涂料，其特征在于所述自由基光引发剂可为安息香甲醚或安息香乙醚或安息香正丁醚或二烷氧基苯乙酮或氯化苯已酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦。

8.一种UV光双重固化固化粉末涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在备有加热装置、搅拌器和冷凝塔的反应釜中，按质量比加入92%-96%的环氧树脂，加热搅拌，升温至130-140℃，至环氧树脂完全熔化；再在反应釜中加入0.07%-0.15%的阻聚剂、0.4%-0.85%的催化剂，搅拌使其熔融与环氧树脂混合均匀；用将3%-7%的丙烯酸缓慢滴入反应釜中，0.5-1小时滴完，在130℃-140℃温度下保温1-2小时，以0.05-0.1摩尔每升氢氧化钾标液滴定反应物酸值，至酸值≦1mgKOH/g时，趁热出料，得到环氧丙烯酸树脂，所得的环氧丙烯酸树脂的外观为淡黄色透明固体；

 2)将所得91%-93%的环氧丙烯酸树脂、3%-5%的阳离子光引发剂、3%-5%自由基光引发剂混合磨碎，再经双螺杆挤出机挤出，磨碎过160-250目筛，所得光固化粉末涂料包装避光保存。