本發(fā)明專利技術(shù)提供一種低粘度電子束固化樹脂的合成方法。所述低粘度電子束樹脂的合成是先在反應(yīng)容器中加入5-10重量份三羥甲基丙烷和10-15重量份酸酐加熱至60-80℃，反應(yīng)制得端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；再在另一反應(yīng)容器中加入50-80重量份環(huán)氧樹脂和0.5-0.6重量份催化劑攪拌下升溫至90-120℃，緩慢滴加端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物攪拌反應(yīng)制得端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物，然后降溫至70-80°C，滴加由催化劑、阻聚劑和丙烯酸混合后的混合物，恒溫反應(yīng)3-4小時(shí)制成。本發(fā)明專利技術(shù)合成的低粘度電子束固化樹脂粘度普通環(huán)氧丙烯酸酯的1/20；使用時(shí)不需要添加活性稀釋劑，實(shí)現(xiàn)無(wú)毒、環(huán)保。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及輻射固化樹脂及其制備領(lǐng)域，具體。
技術(shù)介紹
輻射固化體系主要包括紫外線(UV)固化和電子束(EB)固化兩類，UV固化技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用已較為普遍，而EB固化技術(shù)的應(yīng)用則較少，EB固化是通過(guò)高能電子束 150-300keV)使印膜連結(jié)料產(chǎn)生自由基而引發(fā)高分子預(yù)聚物和活性稀釋劑交聯(lián)成膜。EB固化歷程可示為 I、AB — AB++ekin(高動(dòng)能電子)2、ekin+nAB — n (AB++e) +eth (高熱能電子)3、eth+AB+ — AB* (激發(fā)態(tài))4、AB* — A+B (自由基形成)5、A+C=C —A—C一C (鏈引發(fā))EB固化與UV固化相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1. EB固化不含揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)，而且由于EB固化的能量更大，使涂層固化更為徹底，基本不殘留小分子單體，所以不管是涂料還是固化后的涂層，都更為環(huán)保，可以滿足更高的環(huán)保要求；2.由于EB固化的能量更大，使涂層固化更為徹底，所以涂層具有更高的耐磨性，耐劃傷性，耐溶劑性等物理化學(xué)性能；同時(shí)由于不含光引發(fā)劑等小分子物質(zhì)，所以涂層亦具有優(yōu)異的耐黃變性，以及良好的柔韌性，并且對(duì)于厚涂層和含顏料體系的涂層，EB固化可以更大地凸現(xiàn)其優(yōu)越性；3.由于EB固化的能量更大，所以可以獲得更高的固化速度，印刷速度可高達(dá)914. 4m / min。可以大大地縮短交貨期；4.由于EB固化的能量更大，使涂層固化得更為徹底，基本不殘留小分子單體，同時(shí)由于配方中不含光引發(fā)劑，涂層中的遷移成分就少了很多，毒性更小(基本沒(méi)有)，更適合食品、香煙、酒類等包裝品的涂裝；5.成本較低，因EB固化不需要價(jià)格較高的光引發(fā)劑，所以相對(duì)于UV光油成本較低，對(duì)于需要加昂貴光引發(fā)劑的UV色漆和油墨來(lái)說(shuō)，成本更是可以大幅降低，6.能耗低，EB照射不產(chǎn)生熱量，UV照射因使用的UV燈含有熱源，會(huì)有熱量產(chǎn)生，利用EB固化不產(chǎn)生熱量這一特點(diǎn)，就可以對(duì)UV印刷難以對(duì)付的熱敏印刷材料(熱收縮膜、感熱紙等)進(jìn)行印刷和涂布加工。可電子束固化的樹脂按固化機(jī)理可分為兩類。第一類按自由基機(jī)理固化，主要是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯類；第二類按陽(yáng)離子機(jī)理固化，主要是環(huán)氧樹脂。由于第一類樹脂固化后使用溫度和斷裂韌性較低，固化收縮率高，并且固化過(guò)程受到氧的阻抑，所以在高性能的符合材料中一般不用這類樹脂。目前常用的光固化低聚物主要是環(huán)氧丙烯酸脂(Epoxyacrylate)，是由環(huán)氧樹脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而得。但是由于環(huán)氧丙烯酸酯的粘度很高，影響了涂料的施工粘度和流變性。傳統(tǒng)的降低粘度的主要辦法是采用活性稀釋劑，這往往會(huì)降低涂料的性能，而且稀釋劑中往往帶有小分子，光固化反應(yīng)的時(shí)候不能和環(huán)氧丙烯酸酯形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不100%的固化，造成環(huán)境污染。目前為止降低環(huán)氧丙烯酸酯粘度的主要辦法還是用醇類改性環(huán)氧丙烯酸酯，如專利CN101928508A公布了一種聚乙二醇改性的環(huán)氧丙烯酸酯涂料及其制備方法，所制得的涂料粘度為> 1000cp/25°C，他所制得的樹脂由于引入了聚乙二醇，由于聚乙二醇是長(zhǎng)鏈分子，接枝后會(huì)導(dǎo)致硬度大大降低，耐水性等性能變差，不能達(dá)到光固化涂料的要求。而且這類的樹脂還僅僅應(yīng)用于UV固化領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有應(yīng)用于EB (電子束)固化的實(shí)例。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供，通過(guò)本專利技術(shù)方法制備的EB (電子束)樹脂具有粘度低(使用時(shí)不需要添加稀釋劑)、無(wú)毒、環(huán)保、適用于EB (電子束)固化等優(yōu)點(diǎn)。所述，其特征在于，包括如下步驟以下份數(shù)均為重量份， (I)在反應(yīng)容器中加入5-10份三羥甲基丙烷和10-15份酸酐，加熱至60_80°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，制得端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；(2)在另一反應(yīng)容器中加入50-80份環(huán)氧樹脂和O. 5_0. 6份催化劑，攪拌下升溫至90-120°C，緩慢滴加步驟(I)中制的端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物，攪拌反應(yīng)1-2小時(shí)，制得端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；(3)將步驟(2)中制備好的端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物降溫至70-800C，滴加由O. 5-0. 6份催化劑、O. 5-0. 6份阻聚劑和5_10份丙烯酸混合后的混合物，恒溫反應(yīng)3-4小時(shí)，制得低粘度電子束樹脂；其中所述的催化劑為三苯基磷、四丁基溴化銨、四乙基溴化銨中的一種；所述的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚、對(duì)苯二酚中的一種。所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E-51、E-44和E_20中的一種或者幾種混合物。所述的酸酐為丁二酸酐、苯酐和馬來(lái)酸酐中的一種或者幾種。所述的環(huán)氧氯丙烷CAS 號(hào)106-89-8,51594-55-9 ;丁二酸酐 CAS 號(hào)108-30-5 ;苯酐CAS號(hào)85-44-9 ;馬來(lái)酸酐CAS號(hào)108_31_6 ;環(huán)氧樹脂CAS號(hào)38891_59_7 ;丙烯酸CAS號(hào)=79-10-7 ο上述步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式為(以丁二酸酐為例)(I)端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物的合成權(quán)利要求1.，其特征在于，包括如下步驟以下份數(shù)均為重量份， (O在反應(yīng)容器中加入5-10份三羥甲基丙烷和10-15份酸酐，加熱至60-80°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，制得端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物； (2)在另一反應(yīng)容器中加入50-80份環(huán)氧樹脂和O.5-0. 6份催化劑，攪拌下升溫至90-120°C，緩慢滴加步驟(I)中制的端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物，攪拌反應(yīng)1-2小時(shí)，制得端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物； (3)將步驟(2)中制備好的端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物降溫至70-80°C，滴加由O. 5-0. 6份催化劑、O. 5-0. 6份阻聚劑和5-10份丙烯酸混合后的混合物，恒溫反應(yīng)3-4小時(shí)，制得低粘度電子束樹脂； 其中所述的催化劑為三苯基磷、四丁基溴化銨、四乙基溴化銨中的一種； 所述的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚、對(duì)苯二酚中的一種。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E-51、E-44和E-20中的一種或者幾種混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述的酸酐為丁二酸酐、苯酐和馬來(lái)酸酐中的一種或者幾種。全文摘要本專利技術(shù)提供。所述低粘度電子束樹脂的合成是先在反應(yīng)容器中加入5-10重量份三羥甲基丙烷和10-15重量份酸酐加熱至60-80℃，反應(yīng)制得端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；再在另一反應(yīng)容器中加入50-80重量份環(huán)氧樹脂和0.5-0.6重量份催化劑攪拌下升溫至90-120℃，緩慢滴加端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物攪拌反應(yīng)制得端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物，然后降溫至70-80°C，滴加由催化劑、阻聚劑和丙烯酸混合后的混合物，恒溫反應(yīng)3-4小時(shí)制成。本專利技術(shù)合成的低粘度電子束固化樹脂粘度普通環(huán)氧丙烯酸酯的1/20；使用時(shí)不需要添加活性稀釋劑，實(shí)現(xiàn)無(wú)毒、環(huán)保。文檔編號(hào)C08G59/17GK102952254SQ201210422920公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日專利技術(shù)者張厚遠(yuǎn), 談偉成, 劉進(jìn)先 申請(qǐng)人:張厚遠(yuǎn)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低粘度電子束固化樹脂的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：以下份數(shù)均為重量份，（1）在反應(yīng)容器中加入5?10份三羥甲基丙烷和10?15份酸酐，加熱至60?80℃，反應(yīng)2?3小時(shí)，制得端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；（2）在另一反應(yīng)容器中加入50?80份環(huán)氧樹脂和0.5?0.6份催化劑，攪拌下升溫至90?120℃，緩慢滴加步驟（1）中制的端羧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物，攪拌反應(yīng)1?2小時(shí)，制得端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物；（3）將步驟（2）中制備好的端環(huán)氧基的酸酐改性三羥甲基丙烷化合物降溫至70?80℃，滴加由0.5?0.6份催化劑、0.5?0.6份阻聚劑和5?10份丙烯酸混合后的混合物，恒溫反應(yīng)3?4小時(shí)，制得低粘度電子束樹脂；其中：所述的催化劑為三苯基磷、四丁基溴化銨、四乙基溴化銨中的一種；所述的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚、對(duì)苯二酚中的一種。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張厚遠(yuǎn)，談偉成，劉進(jìn)先，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張厚遠(yuǎn)，
類型：發(fā)明
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