技术领域

本发明涉及一种紫外光固化水性环氧衣康酸树脂及其制备方法。

背景技术

涂料在当代化学工业中的地位日益重要，国外许多经济学家认为涂料工业的发展 情况是一个国家工业发展水平的重要衡量尺度和标准。随着人们对环境问题的重视，涂料 工业正面临着巨大的挑战。传统溶剂型涂料将逐渐退出市场，而相应的具有一定环保优势 的UV固化涂料和水性涂料在市场中的份额将不断增大。

 UV固化涂料体系中只含有5%~10%的有机溶剂，与传统溶剂型涂料相比，对人体健 康的危害及对环境的污染更小。UV固化涂料具有固化速率快、生产效率高、节能、适合流水 线生产等优势，已广泛应用于化工、电子、轻工、机械和通讯等领域。随着UV技术的迅速发 展,人们逐渐发现UV固化涂料的一些弊端,UV固化涂料所用低聚物一般粘度较大，需要加入 小分子活性稀释单体降低体系粘度。大多数活性稀释单体含有有机溶剂，同时有一定的毒 性和刺激性,对人体健康和环境有一定的危害。UV固化涂料中使用的光引发剂不能参与固 化，会残留在固化膜中，影响固化膜的性能，某些光引发剂的分解产物会有一定的毒性，存 在安全隐患,所以美国药物管理局(FDA)尚没有认可一项UV固化涂料产品。

紫外光固化水性涂料结合传统UV固化涂料技术和水性涂料技术，用水代替活性稀 释单体，具有节能环保、安全性好、施工方便等优势，已成为绿色涂料发展的主要方向之一。

环氧树脂是UV固化水性涂料的主要原料，价格便宜，来源广泛，但其本身不具有光 敏性和水溶性。大部分研究者通过环氧树脂的环氧基与丙烯酸类单体的稜基进行开环接枝 反应，来引入光敏基团(C=C),合成环氧丙烯酸酯，然后再利用酸酊与环氧丙烯酸酯的反应 引入水溶性基团(-C00H),最后经有机碱中和，合成水性UV固化环氧丙烯酸树脂。该工艺合 成的水性UV固化树脂具有固化膜硬度高、光泽度高、固化速率快等优势，然而也存在一些缺 陷：第一，马来酸酊熔点较低,在树脂合成过程中易升华，导致原料浪费;第二，合成工艺复 杂、反应后期，体系粘度较大，易凝胶，反应不易控制;第三,该工艺下合成的水性UV固化树 脂存在粘度大、固化膜脆性高、柔韧性差等缺陷，严重限制了水性UV环氧丙烯酸树脂的工业 应用。因此，开发绿色环保、性能优异的水性UV环氧树脂具有十分重要的经济和社会意义。