一种加速紫外光固化的催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种加速紫外光固化的催化剂及其制备方法，以重量份计，组成为：Sn2+的盐2～55；Co2+的盐2～28；Zn2+的盐2～70，三种盐的混合物。制备方法是将称量好的Sn2+的盐、Co2+的盐、Zn2+的盐的混合物搅拌20min体系均匀即可。上述的催化剂中还可以再加入单官能团丙烯酸酯单体以促进各个成分的溶解，此时，制备方法为：将称量好的三种盐的固体或者是液体，加入单官能团的丙烯酸酯单体，在40～55℃搅拌2个小时，至透明均匀状态即可包装使用。在紫外光固化体系中使用本发明的催化剂在配方中达到0.5～3wt％，就可以提高固化速度5～20m/min。固化后的膜的硬度和耐磨性都增加。

权利要求

1.一种加速紫外光固化的催化剂，其特征在于，以重量份计，组成为：

2+

Sn 的盐 2～55；

2+

Co 的盐 2～28；

2+

Zn 的盐 2～70；

三种盐的混合物。

2+ 2+

2.如权利要求1所述的加速紫外光固化的催化剂，其特征在于，所述的Sn 的盐、Co

2+

的盐、Zn 的盐为盐酸盐、硫酸盐、环烷酸盐、氯酸盐、硝酸盐、硬脂酸盐中的任意一种。

3.一种基于权利要求1所述的加速紫外光固化的催化剂的制备方法，其特征在于，将

2+ 2+ 2+

称量好的Sn 的盐、Co 的盐、Zn 的盐的混合物搅拌20min体系均匀即可。

4.如权利要求1或2所述的加速紫外光固化的催化剂，其特征在于，以重量份计，组成中添加了1～40份的单官能团丙烯酸酯单体。

5.如权利要求4所述的加速紫外光固化的催化剂，其特征在于，所述的单官能团丙烯酸酯单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、卤代丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、卤代甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种。

6.一种基于权利要求4所述的加速紫外光固化的催化剂的制备方法，其特征在于，将称量好的三种盐的固体或者是液体，加入单官能团的丙烯酸酯单体，在40～55℃搅拌2个小时，至透明均匀状态即可包装使用。

说明书

一种加速紫外光固化的催化剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于紫外光固化体系制备领域，特别涉及加快紫外光固化速度的助剂的制备方法。

背景技术

[0002] 紫外光固化技术是属于辐射固化技术中一种最重要的固化方法，由于紫外光固化技术具有高效、环保、性能优异等技术特点，近年在我国发展迅速，特别是在涂料、油墨、粘合剂领域都有极快的速度在增长，由于应用免得普及，对固化技术要求越来越高，所以改进固化技术的重要性也是更加的重要。

[0003] 紫外光固化虽然是一种比较快速的固化方法，但由于体系的低聚物、单体类别不一样，官能团不一样，在聚合过程中，很难达到一致的快速固化，目前唯一的办法是使用增加光引发剂的办法，这个办法残留的引发剂有两个方面的弱点：一是引发剂的残留加速了成膜的老化，耐候性差；二是引发剂的毒性较大，不宜用于食品相关的过程，限制了紫外光固化的应用。所以提高固化速度是一个重要而又复杂的问题，制备一种能够快速催化固化，减少引发剂的应用是很重要的。

发明内容

[0004] 为了解决现有紫外光固化体系中光引发剂用量大，固化速度不够高的缺点，本发明提供这样一种制备法的催化剂能加速提高紫外光固化的速度并且减少光引发剂的用量。

[0005] 本发明的技术方案为：一种加速紫外光固化的催化剂，以重量份计，组成为：

[0006] Sn2+的盐 2～55；

[0007] Co2+的盐 2～28；

[0008] Zn2+的盐 2～70三种盐的混合物。

[0009] 所述的Sn2+的盐、Co2+的盐、Zn2+的盐为盐酸盐、硫酸盐、环烷酸盐、氯酸盐、硝酸2+ 2+ 2+
盐、硬脂酸盐(十八烷酸盐)中的任意一种。所述的Sn Co 、Zn 盐的混合物是指几种盐按上述混合在一起。

[0010] 制备方法是将称量好的Sn2+的盐、Co2+的盐、Zn2+的盐的混合物搅拌20min体系均匀即可。

[0011] 为了得到更好的效果，在上述的加速紫外光固化的催化剂中还可以再加入单官能团丙烯酸酯单体以促进各个成分的溶解，以重量份计，组成为：

[0012] Sn2+的盐 2～55；

[0013] Co2+的盐 2～28；

[0014] Zn2+的盐 2～70；

[0015] 单官能团丙烯酸酯单体1～40。

[0016] 所述的单官能团的丙烯酸酯单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、卤代丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、卤代甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种。

[0017] 此时，制备方法为：将称量好的三种盐的固体或者是液体，加入单官能团的丙烯酸酯单体，在40～55℃搅拌2个小时，至透明均匀状态即可包装使用。

[0018] 有益效果

[0019] 在紫外光固化体系中使用本发明的催化剂在配方中达到0.5～3％wt，就可以提高固化速度5～20m/min。要达到相同的固化速度，可以比不加本发明催化剂的情况要减少1～2％wt的光引发剂使用量，在很多体系甚至可以减掉50％wt量的助引发剂。固化后的膜的硬度和耐磨性都增加。

具体实施方式

[0020] 以下百分数皆为质量百分比。

[0021] 一种加速紫外光固化的催化剂，以重量份计，组成为：

[0022] Sn2+的盐 2～55：比如取2、10、20、55等数值；

[0023] Co2+的盐 2～28：可以为2、10、20、28等数值；

[0024] Zn2+的盐 2～70；可以为2、10、30、70等数值；

[0025] 单官能团丙烯酸酯单体0～40：可以为0、10、20、40等0～40之间的数值，所述2+ 2+ 2+
的Sn 、Co 、Zn 的盐任意一组分存在于紫外光固化体系中。

[0026] 所述的Sn2+的盐、Co2+的盐、Zn2+的盐为盐酸盐、硫酸盐、环烷酸盐、氯酸盐、硝酸盐、硬脂酸盐中的任意一种。

[0027] 所述的单官能团的丙烯酸酯单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、卤代丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、卤代甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种。

[0028] 当添加单官能团丙烯酸酯单体时，将所述的Sn2+、Co2+、Zn2+盐按一定比例混合在一起溶解在单官能团的丙烯酸酯单体中，在40～55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0029] 当不添加单官能团丙烯酸酯单体时，将各组分搅拌20min使均匀，呈现半透明状态即可使用。

[0030] 实施例1

[0031] 可以按如下的步骤进行配置：

[0032] 氯化锡(SnCl2)20％，氯化钴(CoCl2)28％，硬脂酸锌：15％，丙烯酸异辛酯37％。把几种物质依次加入丙烯酸异辛酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0033] 在如下表1的配方中分散制成，在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。再按相关标准检测可以对比出表二中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0034] 表1固化涂膜配方

[0035]

[0036] TMPTA三羟甲基丙烷三丙烯酸Trimethylolpropane Triacrylate；1173光引发剂2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone；HDDA 1，6-己二醇二丙烯酸酯；EO-NPGDA乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯EthOxylated NeoPentylGlycol DiAcrylate。

[0037] 表二相关性能检测

[0038]

[0039] 实施例2

[0040] 可以按如下的步骤进行配置：

[0041] 氯化锡(SnCl2)35％，环烷酸钴10％，硬脂酸锌：15％，丙烯酸异辛酯40％。把几种物质依次加入丙烯酸异辛酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0042] 在如下表3的配方中分散制成在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。再按相关标准检测可以对比出表4中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0043] 表3固化涂膜配方

[0044]

[0045] 表4相关性能检测

[0046]

[0047] 实施例3

[0048] 可以按如下的步骤进行配置：

[0049] 氯化锡(SnCl2)10％，氯化钴(CoCl2)28％，硬脂酸锌：32％，丙烯酸异辛酯30％。把几种物质依次加入丙烯酸异辛酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0050] 在如下表5的配方中分散制成，在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。再按相关标准检测可以对比出表6中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0051] 表5固化涂膜配方

[0052]

[0053] 表6相关性能检测

[0054]

[0055] 实施例4

[0056] 可以按如下的步骤进行配置：

[0057] 氯化锡(SnCl2)55％，环烷酸钴28％，硬脂酸锌：2％，丙烯酸异辛酯15％。把几种物质依次加入丙烯酸异辛酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0058] 在如下表7的配方中分散制成，在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。在按相关标准检测可以对比出表4中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0059] 表7固化涂膜配方

[0060]

[0061] 表8相关性能检测

[0062]

[0063] 实施例5

[0064] 可以按如下的步骤进行配置：

[0065] 按比例氯化锡(SnCl2)26％，环烷酸钴14％，硬脂酸锌：10％，丙烯酸异辛50％酯。把几种物质依次加入丙烯酸异辛酯中，在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0066] 在如下表9的配方中分散制成，在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。再按相关标准检测可以对比出表10中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0067] 表9固化涂膜配方

[0068]

[0069] 表10相关性能检测

[0070]

[0071] 实施例6

[0072] 可以按如下的步骤进行配置：

[0073] 硫酸锡(SnSO4)35％，氯酸钴25％，硝酸锌：40％。把几种物质的混合物搅拌20分钟，呈现半透明均匀状态即可包装使用。

[0074] 在如下表11的配方中分散制成，在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。再按相关标准检测可以对比出表12中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0075] 表11固化涂膜配方

[0076]

[0077] 表12相关性能检测

[0078]

[0079] 实施例7

[0080] 可以按如下的步骤进行配置：

[0081] 氯化锡(SnCl2)10％，硬脂酸钴28％，氯化锌：32％，氯代丙烯酸羟丙酯30％。把几种物质依次加入氯代丙烯酸羟丙酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。

[0082] 在如下表13的配方中分散制成在松木上按80g/m2的涂布量，经120mj/cm2固化成膜。在按相关标准检测可以对比出表6中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0083] 表13固化涂膜配方

[0084]

[0085] 表14相关性能检测

[0086]

[0087] 实施例8

[0088] 可以按如下的步骤进行配置：

[0089] 硝酸锡10％，硫酸钴28％，氯化锌：32％，氟代甲基丙烯酸羟丙酯30％。把几种物质依次加入氟代甲基丙烯酸羟丙酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。2 2

[0090] 在如下表15的配方中分散制成在松木上按80g/m 的涂布量，经120mj/cm 固化成膜。在按相关标准检测可以对比出表6中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0091] 表15固化涂膜配方

[0092]

[0093] 表16相关性能检测

[0094]

[0095] 实施例9

[0096] 可以按如下的步骤进行配置：

[0097] 氯酸锡10％，硝酸钴28％，环烷酸锌：32％，甲基丙烯酸羟乙酯30％。把几种物质依次加入甲基丙烯酸羟乙酯中，在在40-55℃搅拌2个小时，呈现透明均匀状态即可包装使用。2 2

[0098] 在如下表17的配方中分散制成在松木上按80g/m 的涂布量，经120mj/cm 固化成膜。在按相关标准检测可以对比出表6中相关固化性能。可以看出固化速度提高，硬度也增高了。

[0099] 表17固化涂膜配方

[0100]