[00113304]超低VOC、净味UV木器涂料关键技术研发及应用

一、任务来源 企业自主研发 二、主要研究内容 1.研究通过大分子光固化树脂的分子结构设计降低引发剂用量; 2.研究通过支化状光固化单体的结构设计,降低表面氧阻聚影响; 3.优化UV涂料生产工艺、加强生产过程管控等途径,生产出木器涂料TVOC满足法国A+标准要求。 三、主要技术原理 以企业自主研发的大分子光固化树脂体系为主体成分,其中净味系列的光固化树脂合成技术思路是通过对大分子光固化树脂与支化状光固化单体进行分子结构设计而引入具有电子转移、高效共引发效应的N-烷基马来酰亚胺、支化单硫键。 1.针对大分子光固化树脂结构通过异氰酸酯与N-羟甲基马来酰亚胺加成反应引入分子链段上,结合多元醇、羟基丙烯酸酯与异氰酸酯扩链与封端聚合反应制备大分子光固化树脂,分子链段中植入N-烷基马来酰亚胺其包含的酰亚胺键是极强电子给体,在超低浓度光引发剂下极易引发产生自由基同时通过电子转移效应,进一步引发大分子中双键从而大大提高光引发效率与减少淬灭自由基的碎片,进而实现高效共引发净味效应。 2、针对支化状光固化单体是通过含乙氧基的多官丙烯酸酯单体与含巯基化合物进行靶向双键-加成反应制备支化状光固化单体,其利用巯基与不饱和双键的靶向加成反应形成了含多个单硫键支化状结构,其赋予单体能有效阻隔空气中氧自由基的形成而提高固化效率,同时分子链段中乙氧基具有良好的抗氧阻聚效应,通过两种不同链结构的协同效应极大减少引发剂碎片残留而实现高效净味助引发效应。通过上述主体成分的多效改性以及相互间的协同效果,应用到光固化涂料体系中赋予UV涂料特有净味效果。 3、超低VOC、净味UV木器涂料采用自合成的大分子光固化树脂及支化状光固化单体作为主体成分,搭配多官能度的大分子光引发剂共同使用,主体成分均具有高反应活性、高转化率、抗氧阻聚以及低引发剂碎片残留的特点,可以改善表面氧阻聚影响,克服因表面固化不良产生的小分子气味,应用到光固化涂料体系中赋予UV涂料特有净味效果。 四、性能指标 产品经深圳天详质量技术服务有限公司检测,挥发性有机化合物（VOC）释放为未检出,远低于法国A+标准要求。经上海市涂料研究所有限公司检测中心检测,挥发性有机化合物（VOC）,苯,甲苯、二甲苯、乙苯总和,游离甲醛满足技术要求。 五、国内外技术对比 经教育部科技查新工作站L07国内外查新表明：综合分析检索到的国内外相关文献,未见丙烯酸酯巯基双键加成生产净味光固化树脂方面的研究报道,未见大分子光引发剂应用于光固化树脂生产净味光固化树脂方面的研究报道。 六、创造性和先进性 1.首创了主链具有助引发功能的大分子光固化树脂,大幅提高光引发效率,有效降低小分子生成量; 2.通过分子链上同时引入乙氧基与单硫键支化结构,首创了一种支化状光固化单体,有效抑制表面氧阻聚,提高了涂膜中活性单体的转化率; 3.采用自主研制树脂及单体作为主体成分,显著降低了光引发剂用量,开发了超低VOC、净味UV木器涂料; 4.研制了专用生产设备,建立了超低VOC、净味UV木器涂料生产线和过程管控体系,满足涂膜TVOC＜1000μg/m3的要求。 七、推广应用情况 本项目产品主要应用在家居建材、汽车制造、消费电子等领域,产品经浙江永裕竹业股份有限公司、德尔未来科技控股集团股份有限公司、湖北千川门窗有限公司、成都千川木业有限公司、巴洛克木业（中山）有限公司等公司使用,反馈情况好。项目的产业化经济效益显著,2018-2020年该技术产品的营业收入合计约为3.2亿。