一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟如下：1）稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00；2）投料完畢后，將反應釜升溫至98?102℃，保溫50?70min，然后升溫至104?106℃，保溫反應50?70min，再升溫至108?112℃，保溫反應50?70min，最后升溫至120℃，保溫2?3h，測量酸值為3mgKOH/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束；3）將反應釜降溫至90℃以下，即可獲得成品樹脂。本發(fā)明在確保摩爾比不變的情況下，以環(huán)氧氯丙烷改變體系分子之間的摩擦阻力，從而改變體系的粘度，同時產(chǎn)品固化速度、硬度、附著力等綜合性能保持不變。
【專利說明】
一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體是一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧丙烯酸樹脂又稱乙烯基酯樹脂，是環(huán)氧樹脂和丙烯酸或甲基丙烯酸經(jīng)過酯化反應而制得。環(huán)氧丙烯酸樹脂是目前應用最廣泛、用量最大的光固化低聚物，其光固化速度在各類低聚物中是最快的，而且其固化后的涂膜具有硬度高、光澤度好、耐腐蝕性能、耐熱性及電化學性優(yōu)異等特點，并且環(huán)氧丙烯酸樹脂原料來源廣，價格低廉，合成工藝簡單，因此是光固化涂料中用量最多的光感性樹脂之一。
[0003]現(xiàn)有的環(huán)氧丙烯酸樹脂由于粘度大，在用其配制涂料時，需要添加大量的活性單體進行稀釋，這一方面造成成本升高，另一方面也使得固化后的涂膜綜合性能降低，出現(xiàn)光澤度降低、亮度不夠、力學性能變差等問題。針對環(huán)氧丙烯酸樹脂性能方面存在的不足，在UV樹脂合成領(lǐng)域也有降低粘度的先例。目前，低粘度環(huán)氧樹脂的合成主要有三種方向:其一是利用環(huán)氧稀釋劑來進行合成，其二是利用特殊的催化劑，其三是改變原料的加料方式。采用環(huán)氧稀釋劑來合成，得到了低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂，但由于合成的樹脂體系內(nèi)不飽和雙鍵的含量降低過大，造成合成的樹脂的性能也大打折扣。采用特殊的催化劑以及改變加料方式，其目的是加快反應速度，縮短反應時間，從而改變樹脂分子排列結(jié)構(gòu)，進而降低樹脂的粘度，這種方式保證了樹脂體系內(nèi)雙鍵含量基本不變，也就保證了樹脂的性能，但其降低樹脂粘度的效果不明顯，與標準的環(huán)氧樹脂粘度相比，僅僅有小幅度的降低，在實際應用過程中，仍然需要添加活性單體來滿足生產(chǎn)所需。因此，如何在確保樹脂體系中不飽和雙鍵比例合理的基礎(chǔ)上，降低樹脂的粘度，是函待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟如下:
1)稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00；
2)投料完畢后，將反應釜升溫至98-102°C，保溫50-70min，然后升溫至104-106°C，保溫反應50-70min，再升溫至108-112°C，保溫反應50_70min，最后升溫至120°C，保溫2_3h，測量酸值為3mgK0H/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束；
3)將反應釜降溫至90°C以下，即可獲得成品樹脂，成品樹脂的粘度為3000-4000mpa.s(25 °C )，以鐵鈷比計法比色，顏色為2#色。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:步驟2)中，投料完畢后，將反應釜升溫至100°C，保溫60min，然后升溫至105°C，保溫反應60min，再升溫至110°C，保溫反應60min，最后升溫至1200C，保溫2.5h，測量酸值為3mgK0H/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束。
[0007]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述雙酸A型環(huán)氧樹脂的型號為E51。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明制備的環(huán)氧丙烯酸樹脂，粘度3000-4000mpa.s(25°C)，是傳統(tǒng)的環(huán)氧丙烯酸樹脂粘度的十分之一，是現(xiàn)有市場低粘度環(huán)氧樹脂粘度的三分之一，另外，本發(fā)明制備的環(huán)氧丙烯酸樹脂的涂膜在能量400MJ每平方厘米左右條件下，I秒鐘即可固化，流平性能好，附著力I級，硬度達到4H，耐水性能優(yōu)異，不需要加入任何溶劑即可施工，實現(xiàn)無溶劑噴涂的方式應用于UV光固涂料、UV油墨和粘膠劑領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0010]實施例1:一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟如下:
1)稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00，雙酸A型環(huán)氧樹脂的型號為E51 ；
2)投料完畢后，將反應釜升溫至980C，保溫50min，然后升溫至104°C，保溫反應50min，再升溫至108°C，保溫反應50min，最后升溫至120°C，保溫2h，測量酸值為3mgK0H/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束；
3)將反應釜降溫至80°C，即可獲得成品樹脂，成品樹脂的粘度為4000mpa.s(25°C)，以鐵鈷比計法比色，顏色為2#色。
[0011]實施例2:—種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟如下:
1)稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00，雙酸A型環(huán)氧樹脂的型號為E51 ；
2)投料完畢后，將反應釜升溫至1000C，保溫60min，然后升溫至105°C，保溫反應60min，再升溫至110 °C，保溫反應60min，最后升溫至120 °C，保溫2.5h，測量酸值為3mgK0H/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束；
3)將反應釜降溫至60°C，即可獲得成品樹脂，成品樹脂的粘度為3000mpa.s(25°C)，以鐵鈷比計法比色，顏色為2#色。
[0012]實施例3:—種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，步驟如下:
1)稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00，雙酸A型環(huán)氧樹脂的型號為E51 ；
2)投料完畢后，將反應釜升溫至1020C，保溫70min，然后升溫至106°C，保溫反應70min，再升溫至112 °C，保溫反應70min，最后升溫至120 °C，保溫3h，測量酸值為3mgK0H/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束；
3)將反應釜降溫至70°C，即可獲得成品樹脂，成品樹脂的粘度為3680mpa.s(25°C)，以鐵鈷比計法比色，顏色為2#色。
[0013]國內(nèi)自二十世紀七十年代就已有涉及到光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂的初步研究，其合成工藝有一次性加入反應，也有分步滴加方式，有通氮氣及不通氮氣保護的不同工藝方式，但無論哪種工藝，其主要原料配方摩爾比變化不大，均在(2.01-2.03):2之間，傳統(tǒng)的環(huán)氧丙烯酸樹脂的粘度為40000 — 55000mpa.s(25°C)，近年來，UV行業(yè)研發(fā)的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂粘度為12000-15000mpa.s(25°C )，雖說粘度比標準環(huán)氧要小得多，但是性能與標準環(huán)氧有天淵之別，存在硬度低、固化速度變慢、附著力變差等問題。
[0014]本發(fā)明制備的環(huán)氧丙烯酸樹脂，粘度3000_4000mpa.s(25°C)，是傳統(tǒng)的環(huán)氧丙烯酸樹脂粘度的十分之一，是現(xiàn)有市場低粘度環(huán)氧樹脂粘度的三分之一，另外，本發(fā)明制備的環(huán)氧丙烯酸樹脂的涂膜在能量400MJ每平方厘米左右條件下，I秒鐘即可固化，流平性能好，附著力I級，硬度達到4H，耐水性能優(yōu)異，不需要加入任何溶劑即可施工，實現(xiàn)無溶劑噴涂的方式應用于UV光固涂料、UV油墨和粘膠劑領(lǐng)域，具體在木器砂光底漆、中涂層、以及塑膠真空嗔涂等應用方面性能關(guān)出。
[0015]本發(fā)明在確保摩爾比不變的情況下，以環(huán)氧氯丙烷這種環(huán)氧物質(zhì)改變體系分子之間的摩擦阻力，從而改變體系的粘度，同時產(chǎn)品固化速度、硬度、附著力等綜合性能保持不變。
[0016]上面對本發(fā)明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，步驟如下: 1)稱取雙酚A型環(huán)氧樹脂，投入反應釜內(nèi)，并用真空抽入環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸，最后再加入三乙胺和對羥基苯甲醚，其中，雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷和丙烯酸的摩爾比為1.00:1.03:2.00； 2)投料完畢后，將反應釜升溫至98-102°C，保溫50-70min，然后升溫至104-106°C，保溫反應50-70min，再升溫至108-112°C，保溫反應50_70min，最后升溫至120°C，保溫2_3h，測量酸值為3mgKOH/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束； 3)將反應釜降溫至90°C以下，即可獲得成品樹脂，成品樹脂的粘度為3000-4000mpa.s(25 °C )，以鐵鈷比計法比色，顏色為2#色。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，步驟2)中，投料完畢后，將反應釜升溫至100°C，保溫60min，然后升溫至105°C，保溫反應60min，再升溫至110°C,保溫反應60min，最后升溫至120°C，保溫2.5h，測量酸值為3mgKOH/g以下，表明到達反應終點，反應結(jié)束。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可用于噴涂的低粘度環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，其特征在于，所述雙酸A型環(huán)氧樹脂的型號為E51。
【文檔編號】C09D163/10GK105885013SQ201610264305
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】胡艷梅, 呂能全
【申請人】深圳市姿彩科技有限公司