一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法与流程

一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及聚氨酯技术领域，具体涉及一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法。


背景技术：

2.目前，全球汽车工业已进入稳定高速发展时期，为了保障汽车在行驶和遇到突发事件时的安全，这就要求密封胶与基材的粘接在破坏试验时必须达到完全内聚破坏，聚氨酯密封胶具有良好的柔性粘接性能，广泛应用于汽车玻璃的装配、维修等领域。由于聚氨酯密封胶固化速度快、直接应用于如玻璃、铝材、钢材、烤漆板等难渗透基材表面时，粘接效果差。目前，普遍使用的解决方法是在聚氨酯粘接胶和基材之间涂刷一层活化剂和底涂剂，以此加强聚氨酯粘接胶与基材之间的粘接性能。但目前市售的活化剂和底涂剂在施工和应用中仍有许多不足之处：(1)目前市售的活化剂和底涂剂均含有60-70％的有机溶剂，例如cn113402963a、cn102516921b以及cn106752838b等专利采用酯类和酮类溶剂来进行溶解分散，这些主要成分会对施工工人的身体和环境造成严重损害，而且难以满足低voc的环保要求；(2)目前市售的底涂剂固化树脂部分均采用聚酯型的端异氰酸酯聚氨酯树脂和其他异氰酸酯的湿气固化、耐水解能力存在一定的缺陷，例如专利cn103113819a采用含有含有异氰酸酯的固体树脂和聚异氰酸酯进行交联固化，虽然表干时间大大缩短，但是由于其硬段含量较高以及多元醇采用聚酯多元醇，导致底涂剂的耐水性差，这样会出现在雨水浸泡的情况下汽车风挡玻璃与钣金脱落的风险；(3)专利cn106939143b、cn111849333b以及cn105505192b制备的uv光固化水性聚氨酯涂层虽然具有较好的耐水性，但由于其分子主链中含有大量的有机硅链段，与聚氨酯粘接胶的相容性极差，且没有化学反应连接点进行交联反应，这样会导致聚氨酯粘接胶与涂层之间出现脱粘情况，影响汽车的安全驾驶；另外专利cn107189730b制备的丙烯酸改性超支化水性聚氨酯双固化uv胶，虽然未使用底涂剂促粘接，剪切强度达到16n/mm以上，但是由于其使用了环氧丙烯酸酯，导致粘接胶的柔韧性差未能达到柔性粘接的效果，汽车在行驶过程中易出现样胶开裂，无法应用在汽车玻璃的粘接。专利110862506a制备的水性聚氨酯底涂剂使用单一溶剂挥发进行固化，主要依靠分子间作用力和氢键作用达到吸附作用，未发生化学反应粘接，粘接强度均小于3.0mpa，未达到汽车玻璃粘接强度的标准(4.5mpa)；(4)冬天寒冷的环境下，温湿度较低时，异氰酸酯底涂剂对基材的粘接固化较慢，不利于主机厂的快速连续化制造过程以及售后市场的汽车快速驶离。因此，根据目前市场现状需一种环保、无污染、耐水解能力和粘接力强、快速固化的底涂剂来解决上述问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，所述底涂剂采用水作为溶剂，安全、环保、无污染，柔性粘接力和耐水解能力强，施工方便，固化快，可实现快速粘接；同时，基材适应性广泛，可应用于玻璃、铝
材、烤漆板、钢材、塑料等难渗透基材之间的粘接。
4.本发明的另一目的在于提供一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，所述制备方法操作简便，易于控制，生产成本低，利于工业化大生产。
5.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0006][0007]
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：(1)本发明的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂中以水作为溶剂，施工方便，不存在有机溶剂以及毒性较大的游离异氰酸酯，对环境和使用者的身体健康不会造成影响，是一种安全、环保的底涂剂产品。(2)本发明的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂利用水性聚氨酯分子结构中的侧链的多个碳碳双键进行交联固化，与水性聚氨酯主体树脂形成交联密度大的互穿网络共聚结构，具有很强的耐水解能力；同时烯基磷酸酯、烯基硅烷偶联剂以及烯基胺在交联固化过程中通过化学反应可实现对基材和聚氨酯粘接胶的化学粘接，具有很强的柔性粘接力。(3)本发明的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂采用紫外光进行固化，施工简单方便，不受环境温湿度的影响，整体粘接固化时间短，可显著提高生产制造效率。
[0008]
进一步的，所述水性聚氨酯树脂中，异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6-2.4，所述水性聚氨酯树脂合成过程中端异氰酸酯聚氨酯预聚体的异氰酸酯含量为5.03-15.11wt％。
[0009]
进一步的，所述异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯-2，4-二异氰酸酯中的至少一种。
[0010]
进一步的，所述改性二元醇由烯基缩水化合物与二元羧酸开环反应得到，其中烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为1.6-2.4:1，所述改性二元醇的酸值低于5mg koh
·
g-1
。更进一步的，所述烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为2:1。
[0011]
进一步的，所述烯基缩水化合物为甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-乙烯基芐基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚或4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚中的至少一种。
[0012]
进一步的，所述二元羧酸为己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸中的至少一种。
[0013]
进一步的，所述亲水性扩链剂与端异氰酸酯聚氨酯预聚体的-nco摩尔比为1:1.6-2.4，所述羧酸型亲水性扩链剂的中和剂为三乙胺。
[0014]
进一步的，所述水性硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、hydrosil 2926、hydrosil 2627、hydrosil 2776、kh-460、kh-450中的至少一
种。
[0015]
进一步的，所述烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基-乙烯基磷酸酯、双(2-氯乙基)乙烯基磷酸酯、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。
[0016]
进一步的，所述烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、n-甲基烯丙基胺、二烯丙基胺、(r)-1-苯基丁-3-烯-1-胺中的至少一种。
[0017]
进一步的，所述光引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯或α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的至少一种。
[0018]
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：所述车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0019]
(1)改性二元醇的合成
[0020]
按照配方量将烯基缩水化合物、阻聚剂、催化剂置于反应器中，升温并于氮气保护作用下，按照烯基缩水化合物与二元羧酸的摩尔比为1.6-2.4:1的比例逐滴加入二元羧酸，保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1，得到改性二元醇；
[0021]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0022]
将配方量的改性二元醇置于反应器中，在氮气保护作用下加入异氰酸酯化合物和催化剂，保温反应得到异氰酸酯含量为5.03-15.11wt％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后按照亲水性扩链剂与剩余-nco摩尔比为1:1.6-2.4的比例加入亲水性扩链剂，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入与亲水性扩链剂等摩尔的三乙胺中和反应至体系ph＝6.8-7.2，得到水性聚氨酯树脂；
[0023]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0024]
将配方量的水性聚氨酯树脂、水性硅烷偶联剂、烯基磷酸酯促粘剂、烯基胺、水性色素炭黑、光引发剂、去离子水置于砂磨机中研磨至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂。
[0025]
进一步的，所述步骤(1)中，所述阻聚剂为对苯二酚。所述催化剂为三乙胺。
[0026]
进一步的，所述步骤(1)中，所述烯基缩水化合物、阻聚剂和催化剂的重量比为100:0.4-0.6:0.4-0.6。
[0027]
进一步的，所述步骤(1)中，按照烯基缩水化合物与二元羧酸的摩尔比为2:1的比例逐滴加入二元羧酸。
[0028]
进一步的，所述步骤(2)中，所述亲水性扩链剂为2，2-二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或1，2-丙二醇-3-磺酸中的至少一种。
[0029]
进一步的，所述步骤(2)中，所述亲水性扩链剂与端异氰酸酯聚氨酯预聚体的-nco摩尔比为1:2，所述中和剂为三乙胺。
[0030]
本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明利用二元羧酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的开环反应合成了改性二元醇，然后以水为溶剂制备得到水性聚氨酯树脂，最后加入水性硅烷偶联剂、烯基磷酸酯促粘剂、烯基胺、水性色素炭黑、光引发剂、去离子水研磨，从而提供了一种安全、环保、无污染、固化块、柔性粘接力和耐水解能力强、基材适应性广的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其能显著提高聚氨酯粘接胶与玻璃、铝材、钢材、烤漆板、塑料等难渗透基材的粘接强度；同时，该底涂剂体系以水为溶剂，具有较好的储存稳
定性，保质期好；其施工简单方便，不会对身体和周围环境造成影响，采用紫外光进行交联固化，粘接速度快，对于高速流水线作业和快速驶离具有很好的提高作用。所述车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法操作简便，易于控制，生产成本低，产品质量稳定，利于工业化大生产。
具体实施方式
[0031]
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0032]
在本发明的实施方式中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0033][0034]
在本发明的实施方式中，所述水性聚氨酯树脂含量具体但不限于为15份、17份、19份、21份、23份、25份、28份，所述水性聚氨酯树脂中异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6-2.4。
[0035]
在本发明的实施方式中，所述水性硅烷偶联剂的含量具体但不限于2份、3份、4份、5份。较佳的，所述水性硅烷偶联剂能在水性体系中稳定储存，提高底涂剂保质期；同时，以此促进底涂剂与基材之间形成有效的化学粘接。所述水性硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、hydrosil2926、hydrosil2627、hydrosil 2776、kh-460或kh-450中的至少一种。
[0036]
在本发明的实施方式中，所述烯基磷酸酯促粘剂的含量具体但不限于3份、4份、5份、6份、7份、8份。所述烯基磷酸酯促粘剂能有效提高底涂剂对基材的粘接作用；较佳的，烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基-乙烯基磷酸酯、双(2-氯乙基)乙烯基磷酸酯或双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。
[0037]
在本发明的实施方式中，所述烯基胺的含量具体但不限于3份、5份、7份、9份、10份。所述烯基胺通过与聚氨酯粘接胶进行交联固化反应，促进底涂剂与聚氨酯粘接胶之间的化学粘接作用；较佳的，烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、n-甲基烯丙基胺、二烯丙基胺或(r)-1-苯基丁-3-烯-1-胺中的至少一种。
[0038]
在本发明的实施方式中，所述光引发剂的含量具体但不限于0.2份、0.5份、0.8份、1.1份、1.4份、1.7份、2.0份。较佳的，光引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、α或α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的至少一种。
[0039]
在本发明的实施方式中，所述填料可为水性色素炭黑，以此提高体系的粘接强度；其含量具体但不限于3份、4份、5份、6份、7份、8份。溶剂为去离子水，降低体系的粘度，对底涂剂的涂刷带来施工便利性；其含量具体但不限于50份、55份、60份、65份、70份。
[0040]
所述水性聚氨酯树脂中，异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6-2.4，所述水性聚氨酯树脂合成过程中端异氰酸酯聚氨酯预聚体的异氰酸酯含量为5.03-15.11wt％。
[0041]
进一步的，所述异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯-2，4-二异氰酸酯中的至少一种。
[0042]
进一步的，所述改性二元醇由烯基缩水化合物与二元羧酸开环反应得到，其中烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为1.6-2.4:1，所述改性二元醇的酸值低于5mg koh
·
g-1
。
[0043]
进一步的，所述烯基缩水化合物为甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-乙烯基芐基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚或4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚中的至少一种。
[0044]
进一步的，所述二元羧酸为己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸中的至少一种。
[0045]
进一步的，所述亲水性扩链剂与端异氰酸酯聚氨酯预聚体的-nco摩尔比为1:1.6-2.4，且羧酸型亲水性扩链剂的中和剂为三乙胺。
[0046]
进一步的，所述水性硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、hydrosil 2926、hydrosil 2627、hydrosil 2776、kh-460、kh-450中的至少一种。
[0047]
进一步的，所述烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基-乙烯基磷酸酯、双(2-氯乙基)乙烯基磷酸酯、双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。
[0048]
进一步的，所述烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、n-甲基烯丙基胺、二烯丙基胺、(r)-1-苯基丁-3-烯-1-胺中的至少一种。
[0049]
进一步的，所述光引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯或α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的至少一种。
[0050]
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0051]
(1)改性二元醇的合成
[0052]
按照配方量将烯基缩水化合物、阻聚剂、催化剂置于反应器中，升温并于氮气保护作用下，按照烯基缩水化合物与二元羧酸的摩尔比为2:1的比例逐滴加入二元羧酸，保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1，得到改性二元醇；
[0053]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0054]
将配方量的改性二元醇置于反应器中，在氮气保护作用下加入异氰酸酯化合物和催化剂，保温反应得到异氰酸酯含量为5.03-15.11wt％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后按照亲水性扩链剂与剩余-nco摩尔比为1:2的比例加入亲水性扩链剂，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入与亲水性扩链剂等摩尔的三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂；
[0055]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0056]
将配方量的水性聚氨酯树脂、水性硅烷偶联剂、烯基磷酸酯促粘剂、烯基胺、水性色素炭黑、光引发剂、去离子水置于砂磨机中研磨至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂。
[0057]
进一步的，所述步骤(1)中，所述阻聚剂为对苯二酚，其用量为烯基缩水化合物重量的0.5％；催化剂为三乙胺，其用量为烯基缩水化合物重量的0.5％。
[0058]
进一步的，所述步骤(2)中，所述亲水性扩链剂为2，2-二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或1，2-丙二醇-3-磺酸中的至少一种。
[0059]
实施例1
[0060]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0061][0062]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0063]
(1)改性二元醇的合成
[0064]
按重量份计，将100份甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入51.39份己二酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1，得到改性二元醇；
[0065]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0066]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入92.91份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为6.05wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入18.64份2，2-二羟甲基丙酸，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入14.07份三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂；
[0067]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0068]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0069]
实施例2
[0070]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0071][0072]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0073]
(1)改性二元醇的合成
[0074]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入36.49份己二酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0075]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0076]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入66.43份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为5.34wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入14.77份2，2-二羟甲基丙酸，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入11.14份三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂。
[0077]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0078]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0079]
实施例3
[0080]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0081][0082]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0083]
(1)改性二元醇的合成
[0084]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入50.50份癸
二酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0085]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0086]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入73.25份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为5.03wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入13.36份2，2-二羟甲基丙酸，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入10.08份三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂。
[0087]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0088]
将配方量的水性聚氨酯树脂、kh-460、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0089]
实施例4
[0090]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0091][0092]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0093]
(1)改性二元醇的合成
[0094]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0095]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0096]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入70.67份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为5.21wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入14.20份2，2-二羟甲基丙酸，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入10.72份三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂。
[0097]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0098]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、苯甲酰甲酸甲酯、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0099]
实施例5
[0100]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0101][0102]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0103]
(1)改性二元醇的合成
[0104]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0105]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0106]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入23.67份2，2-二羟甲基丙酸，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入17.86份三乙胺中和反应至体系ph＝7，得到水性聚氨酯树脂。
[0107]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0108]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0109]
实施例6
[0110]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0111][0112][0113]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0114]
(1)改性二元醇的合成
[0115]
将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料
完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0116]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0117]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0118]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0119]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0120]
实施例7
[0121]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0122][0123]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0124]
(1)改性二元醇的合成
[0125]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0126]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0127]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0128]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0129]
将配方量的水性聚氨酯树脂、hydrosil2926、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0130]
实施例8
[0131]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0132][0133]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0134]
(1)改性二元醇的合成
[0135]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0136]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0137]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0138]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0139]
将配方量的水性聚氨酯树脂、hydrosil 2627、双(2-氯乙基)乙烯基磷酸酯、烯丙基苯胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0140]
实施例9
[0141]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0142][0143]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0144]
(1)改性二元醇的合成
[0145]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对
苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0146]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0147]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0148]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0149]
将配方量的水性聚氨酯树脂、kh-450、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0150]
实施例10
[0151]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0152][0153]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0154]
(1)改性二元醇的合成
[0155]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0156]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0157]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0158]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0159]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0160]
实施例11
[0161]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0162][0163][0164]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0165]
(1)改性二元醇的合成
[0166]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0167]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0168]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0169]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0170]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、(r)-1-苯基丁-3-烯-1-胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0171]
实施例12
[0172]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0173][0174]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0175]
(1)改性二元醇的合成
[0176]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对
苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0177]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0178]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0179]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0180]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、n-甲基烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0181]
实施例13
[0182]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0183][0184]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0185]
(1)改性二元醇的合成
[0186]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0187]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0188]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0189]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0190]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0191]
实施例14
[0192]
本实施例中，一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0193][0194]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0195]
(1)改性二元醇的合成
[0196]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0197]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0198]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0199]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0200]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0201]
对比例1
[0202]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0203][0204]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0205]
(1)改性二元醇的合成
[0206]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0207]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0208]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0209]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0210]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0211]
对比例2
[0212]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0213][0214][0215]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0216]
(1)改性二元醇的合成
[0217]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0218]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0219]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0220]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0221]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0222]
对比例3
[0223]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0224][0225]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0226]
(1)改性二元醇的合成
[0227]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0228]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0229]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0230]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0231]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0232]
对比例4
[0233]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，包括如下重量份的原料：
[0234][0235]
一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，包括如下步骤：
[0236]
(1)改性二元醇的合成
[0237]
按重量份计，将100份4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、0.5份阻聚剂对苯二酚、0.5份催化剂三乙胺置于反应器中，升温至65℃，并于氮气保护作用下，逐滴加入41.48份对苯二甲酸，加料完成后90℃保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇。
[0238]
(2)水性聚氨酯树脂的合成
[0239]
将100份上述制备的改性二元醇置于反应器中，升温至65℃，在氮气保护作用下加入88.33份二甲苯二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁基锡，保温反应得到异氰酸酯含
量为7.87wt.％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后加入31.44份1，2-丙二醇-3-磺酸钠，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，得到水性聚氨酯树脂。
[0240]
(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
[0241]
将配方量的水性聚氨酯树脂、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基磷酸二乙酯、烯丙基胺、水性色素炭黑、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、去离子水置于砂磨机中研磨2h至细腻均一、亮光，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，并密封于密闭容器中避光保存。
[0242]
将实施例1-14和对比例1-4的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂进行表干时间、剥离粘接性、保质期以及耐老化性能测试，其测试条件如下：
[0243]
(1)表干时间：按照《gb/t 13477.5-2002建筑密封材料试验方法》进行测试。
[0244]
(2)剥离粘接性：按照《dvs 1618-2002轨道机车车辆中的弹性厚膜粘接》进行测试。
[0245]
具体实施步骤如下：首先利用清洗剂彻底清洗基材表面，晾干之后用涂刷器均匀涂刷一层车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂于基材表面，然后用紫外光照射基材表面，待底涂剂完全表干，用胶枪打5条宽度约10mm长度至少50mm的聚氨酯粘接胶条于涂刷底涂剂的基材表面，接着将打完胶条的基材放置在标准状态(23℃/50％rh)养护7d；养护7d后用刀具将胶条切至附着面，同时用尖嘴钳剥胶(剥离角度130-160
°
)，剥离过程中每5-10mm横向切割胶条至附着面，切割截面间隔时间约3s，继续对材料施加负荷，测试长度至少50mm。
[0246]
(3)剪切强度：按照《gb/t 7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)》进行测试，其中测试样胶为剪切强度约6.0mpa的非自粘型单组分湿气固化聚氨酯粘接胶。
[0247]
(4)保质期：将最新制备的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂在40℃条件下分别放置7天、14天、1个月、3个月、6个月、9个月、12个月，然后分别按照上述方法测试聚氨酯粘接胶和底涂在黑边玻璃表面的玻璃粘接性。
[0248]
(5)耐老化性能：按照《qc/t 1024-2015汽车用单组分聚氨酯密封胶》进行测试。
[0249]
表干时间、剥离粘接性、剪切测试、保质期、耐老化性能测试结果如下表1所示。
[0250]
[0251]
[0252][0253]
[0254]
由表1可知，与对比例1-4相比，实施例1-14的剥离粘接性和剪切测试以及耐老化性能更加，均能满足汽车玻璃粘接的使用要求。主要是由于本发明制备的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂采用紫外光进行交联固化，不受环境的温湿度影响，在紫外光的照射下，涂层中水分迅速挥发，表干时间短，固化快；稳定储存的水性硅烷偶联剂以及烯基磷酸酯促粘剂在水分完全挥发后通过脱水缩合反应与基材之间形成化学粘接以及氢键等物理化学吸附作用，而烯基胺则通过胺中的活泼氢与聚氨酯粘接胶反应生产脲键达到化学粘接的效果；同时利用烯基缩水化合物中环氧基的开环反应将双键引入到改性二元醇侧链，使得每个水性聚氨酯分子侧链中含有多个碳碳双键，最终通过和烯基磷酸酯、烯基硅烷偶联剂、烯基胺的自由基聚合反应与主体聚氨酯树脂形成互穿网络共聚结构，提高底涂剂的耐候性和柔性粘接力。
[0255]
对比实施例1、2与实施例3-14可知，采用己二酸相比癸二酸和对苯二甲酸制备的改性二元醇合成的底涂剂对铝材的粘接效果较差，主要原因是其相对分子质量较小且分子结构中不含有苯环，内聚力相对较小，导致对铝材的粘接效果相对较差。
[0256]
对比实施例5和实施例4可知，增大端异氰酸酯聚氨酯预聚体中异氰酸酯与改性二元醇的比例，剥离粘接效益基本一致，但是耐水性和耐湿热性能变差，主要是由于预聚反应结束后，剩余的nco含量较多，引入的水性扩链剂相对含量增加，亲水官能团过多会降低底涂剂的耐水性和耐湿热性能。
[0257]
对比实施例10和实施例6可知，采用2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦作为光引发剂相比羟基-2-甲基-1-苯基丙酮制备的底涂剂表干时间短，主要是等量条件下，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的uv光引发自由基聚合反应的速率高，表面固化速度快。
[0258]
对比实施例14和对比例1-4可知，未使用水性硅烷偶联剂时，底涂剂与基材脱落，出现界面破坏情况，主要是由于溶剂挥发后，底涂剂中的有效物质未能与基材形成化学连接点导致；未使用烯基胺时，底涂剂与单组分湿气固化聚氨酯粘接胶脱落，原因是底涂剂表面没有与聚氨酯粘接胶中nco反应的活泼氢，仅仅依靠氢键等物理吸附作用，无法达到内聚破坏效果；当未使用光引发剂时，底涂剂依靠溶剂挥发后自身形成的氢键等进行吸附作用，没有强的交联固化反应作用，导致最后出现界面破坏。
[0259]
与现有技术相比，本发明利用二元羧酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的开环反应合成了改性二元醇，然后以水为溶剂制备得到水性聚氨酯树脂，最后加入水性硅烷偶联剂、烯基磷酸酯促粘剂、烯基胺、水性色素炭黑、光引发剂、去离子水研磨，从而提供了一种安全、环保、无污染、固化块、柔性粘接力和耐水解能力强、基材适应性广的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其能显著提高聚氨酯粘接胶与玻璃、铝材、钢材、烤漆板、塑料等难渗透基材的粘接强度；同时，该体系以水为溶剂，具有较好的储存稳定性，保质期好；其施工简单方便，不会对身体和周围环境造成影响，采用紫外光进行交联固化，粘接速度快，对于高速流水线作业和快速驶离具有很好的提高作用。所述车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法操作简便，易于控制，生产成本低，产品质量稳定，利于工业化大生产。
[0260]
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：包括如下重量份的原料：2.根据权利要求1所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂中，异氰酸酯化合物中异氰酸酯基与改性二元醇中羟基摩尔比为1.6-2.4。3.根据权利要求2所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲苯-2，4-二异氰酸酯中的至少一种。4.根据权利要求2所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述改性二元醇由烯基缩水化合物与二元羧酸开环反应得到，其中烯基缩水化合物与二元羧酸摩尔比为1.6-2.4:1，所述改性二元醇的酸值低于5mg koh
·
g-1
。5.根据权利要求4所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于：所述二元羧酸为己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸中的至少一种。6.根据权利要求1所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述烯基磷酸酯促粘剂为乙烯基磷酸二乙酯、二甲基-乙烯基磷酸酯、双(2-氯乙基)乙烯基磷酸酯或双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述烯基胺为烯丙基胺、烯丙基苯胺、n-甲基烯丙基胺、二烯丙基胺或(r)-1-苯基丁-3-烯-1-胺中的至少一种。8.一种权利要求1-7任意一项所述车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)改性二元醇的合成将烯基缩水化合物、阻聚剂、催化剂置于反应器中，升温并于氮气保护作用下，按照烯基缩水化合物与二元羧酸的摩尔比例逐滴加入二元羧酸，保温反应至产物酸值低于5mg koh
·
g-1
，得到改性二元醇；(2)水性聚氨酯树脂的合成将改性二元醇置于反应器中，在氮气保护作用下加入异氰酸酯化合物和催化剂，保温反应得到异氰酸酯含量为5.03-15.11wt％的端异氰酸酯聚氨酯预聚体，然后按照亲水性扩链剂与剩余-nco按的摩尔比例加入亲水性扩链剂，保温反应至产物中检测不出异氰酸酯基，接着加入与亲水性扩链剂等摩尔的中和剂中和反应至体系ph＝6.8-7.2，得到水性聚氨酯树脂；(3)车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的合成
将配方量的水性聚氨酯树脂、水性硅烷偶联剂、烯基磷酸酯促粘剂、烯基胺、水性色素炭黑、光引发剂、去离子水置于砂磨机中研磨，得到车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂。9.根据权利要求8所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述亲水性扩链剂为2，2-二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或1，2-丙二醇-3-磺酸中的至少一种。10.根据权利要求8所述的车用uv光固化水性聚氨酯底涂剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述亲水性扩链剂与端异氰酸酯聚氨酯预聚体的-nco摩尔比为1:2，所述中和剂为三乙胺。

技术总结
本发明涉及润滑脂技术领域，具体涉及一种车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂及其制备方法。车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂包括如下重量份的原料：水性聚氨酯树脂15-28份、水性硅烷偶联剂2-5份、烯基磷酸酯促粘剂3-8份、烯基胺3-10份、水性色素炭黑3-8份、光引发剂0.2-2份、去离子水50-70份。本发明提供了一种安全、环保、无污染、固化块、柔性粘接力和耐水解能力强、基材适应性广的车用UV光固化水性聚氨酯底涂剂，其能显著提高聚氨酯粘接胶与玻璃、铝材、钢材、烤漆板、塑料等难渗透基材的粘接强度；同时，该体系具有较好的储存稳定性，保质期好；施工简单方便，不会对身体和周围环境造成影响，粘接速度快。速度快。


技术研发人员：边峰 张志文 郭盟 雷捷豪
受保护的技术使用者：广东普赛达密封粘胶有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/8/21