一种水性环保高性能UV表面处理剂的制作方法

技术特征：
1.一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，包括水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体、聚醚丙烯酸酯、改性剂、光引发剂和助剂，其中，按重量份数计，包括水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体60-80份、聚醚丙烯酸酯20-50份、改性剂7-18份、光引发剂1-3份和助剂0.1-5份，所述改性剂包括聚硅氮烷改性聚二甲基硅氧烷；所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体的制备方法包括以下步骤：在保护气氛下，分别称取二异氰酸酯和有机锡类催化剂并混合，升温至60-70℃并保温搅拌0.5-1h，保持温度和搅拌地缓慢加入脱水处理的聚醚多元醇，继续保温搅拌反应3-6h，得到第一预聚体，在所述第一预聚体中加入多羟基羧酸，继续保温搅拌反应1-2h，得到含亲水基团的第二预聚体，在所述第二预聚体中加入羟基丙烯酸酯和阻聚剂，继续保温搅拌反应1-2h，制得所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体；其中，所述二异氰酸酯和所述聚醚多元醇的比例满足异氰基与羟基摩尔比为（1-1.1）：1；所述多羟基羧酸与所述第一预聚体的质量比例为（1.2-3）：10；所述羟基丙烯酸酯与所述第二预聚体的质量比例为（1.8-3.8）：10；所述聚硅氮烷改性聚二甲基硅氧烷的制备方法包括以下步骤：称取聚硅氮烷并溶解在正丁醚中，在保护气氛和搅拌条件下缓慢加入烃羟基封端的聚二甲基硅氧烷，常温搅拌反应4-6h，反应完成后蒸除正丁醚，制得所述聚硅氮烷改性聚二甲基硅氧烷；其中，所述聚硅氮烷与所述正丁醚、所述烃羟基封端的聚二甲基硅氧烷的质量比例为1：（5-20）：（0.4-1）。2.根据权利要求1所述的一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚乙二醇或聚丙二醇，其分子量在400-1000。3.根据权利要求1所述的一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，所述改性剂包括改性聚倍半硅氧烷，其制备方法包括以下步骤：（1）分别称取4-溴代丁酸、n,n'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶并溶剂在二氯甲烷溶剂中，充分混合搅拌后加入氨基化笼形倍半硅氧烷，常温下搅拌反应12-24h，反应完成后固液分离，液相浓缩后入硅胶柱纯化，得到产物a；其中，所述4-溴代丁酸、所述n,n'-二环己基碳酰亚胺、所述4-二甲氨基吡啶与所述氨基化笼形倍半硅氧烷的质量比例为1：（3.5-4）：（0.3-0.4）：（7.6-7.8）；（2）将所述产物a溶解在丙酮溶剂中，加入不饱和羧酸，充分搅拌混合后加入碳酸钾和四丁基溴化铵，常温下搅拌反应6-12h，反应结完成后，固液分离，液相浓缩后入硅胶柱纯化，蒸除溶剂后制得所述改性聚倍半硅氧烷；其中，所述不饱和羧酸包括5-降冰片烯-2-羧酸，所述产物a与所述5-降冰片烯-2-羧酸、所述碳酸钾和所述四丁基溴化铵的质量比例为1：（0.12-0.14）：（0.7-0.75）：（0.03-0.04）。4.根据权利要求3所述的一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，所述不饱和羧酸包括烯基改性吡啶盐，其制备方法包括以下步骤：称取4-吡啶-4-基苯甲酸并溶解在无水乙腈溶剂中，在保护气氛和冰水浴条件下，加入4-乙烯基苄氯，充分混合搅拌后升温至30-40℃并保温搅拌24-30h，反应完成后固液分离，液相加入乙醚至无沉淀产生，分离沉淀并干燥，制得所述烯基改性吡啶盐；其中，所述4-吡啶-4-基苯甲酸与所述4-乙烯基苄氯的质量比例为1：（1.3-1.5）。
5.根据权利要求1所述的一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基环基苯基酮、2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮或二苯甲酮。6.根据权利要求1所述的一种水性环保高性能uv表面处理剂，其特征在于，所述助剂为偶联剂、乳化剂、消泡剂、光稳定剂、颜填料中的一种或几种。

技术总结
本发明公开一种水性环保高性能UV表面处理剂，属于表面处理剂制备技术领域，包括水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体、聚醚丙烯酸酯、改性剂、光引发剂和助剂，其中，所述改性剂包括聚硅氮烷改性聚二甲基硅氧烷，所述聚硅氮烷改性聚二甲基硅氧烷通过烃羟基封端的聚二甲基硅氧烷与聚硅氮烷在正丁醚中反应得到；本发明在现有的聚氨酯丙烯酸酯体系基础上复配聚醚丙烯酸酯以提高涂膜的耐黄变性能，同时通过加入改性剂均匀地为涂膜提供类似于填料的刚性微相分离结构，有效提高涂膜的力学强度。有效提高涂膜的力学强度。


技术研发人员：肖炜 王友虎 石林 旷爱忠 孙力
受保护的技术使用者：广东远东高分子科技有限公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/11/8