一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法，其配方由如下重量百分比的原料構成：改性低粘度高官能度環氧丙烯酸酯26-35％，改性高官能度聚酯丙烯酸酯10-25％，特種改性聚氨酯丙烯酸酯8-12％，TPGDA25-40％，HEMA3-7%，潤濕分散劑0.3-0.8％，透明填充料5-10％，光引發劑4-8％，流平劑0.3-0.5％，其他助劑0.1％-0.3％。本發明專利技術的真空噴涂UV涂料與普通的同類涂料相比，大大降低了涂料固化所需的紫外光能量，具有節能高效的優點，并降低了異型工件背光面產生質量缺陷的可能性。此外，本發明專利技術的真空噴涂UV涂料還具有涂層強度好、瞬時流平性佳的特點。

【技術實現步驟摘要】
一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法
本
技術實現思路
涉及紫外光固化材料領域，尤其涉及一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法。
技術介紹
真空噴涂是近年來在涂裝領域興起的一種環保高效噴涂施工工藝，該涂裝工藝可以使涂料在封閉的負壓環境中形成霧化循環使用，對于各類基材的異形件（如異形木質線條、塑料線條等）無論截面形狀如何復雜，都可保證各表面均勻噴涂,可對工件表面進行一次性全方位噴涂。本專利技術中涂料在施工場所無外泄排放、安全環保、并極大程度上提高了生產效率，同時提高了異形工件產品質量的穩定性。目前，市面上針對真空噴涂工藝所開發的UV涂料，其光固化專用設備的光源普遍使用比較經濟適用的高壓汞燈，其產生的紫外光能量占比約30％，其中很大一部分為紅外線能量。由于大量紅外線能量的產生使固化過程中工件表面溫度過高而造成工件受損。現在市場上很多材料是在基材上壓貼木皮或裝飾紙，但在涂層固化過程中過高的溫度易造成壓貼層脫膠起泡。而且異形件的不同造型導致涂裝過程中不能充分接受紫外光的輻照，從而達不到需要的固化效果。為降低固化過程中溫度對異形件的不良影響，固化設備中采用濾光器件阻止紅外線照射到工件表面達到降溫的目的，而濾光器件在過濾紅外線的同時也將很大部分紫外光過濾，大大降低了涂層的紫外光照射能量，影響了涂料的固化程度，從而造成產品的品質缺陷。鑒于上述問題，本專利技術研發了一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料，可在40~80mj/cm2輻射能量下進行固化，減少由于固化設備熱量所造成的產品質量問題。并通過優化配方中各組分含量以解決涂料在低能固化的條件下可能出現的漆膜固化不完全、附著力差等性能問題，同時在極短流平時間內達到較好的流平效果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有真空噴涂UV涂料產品在低能固化中的不足，提供一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法。本專利技術的上述目的通過如下方案予以實現：一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料及其制備方法，其配方由如下各重量百分比的原料構成：改性低粘度高官能度環氧丙烯酸酯26-35％，改性高官能度聚酯丙烯酸酯10-25％，特種改性聚氨酯丙烯酸酯8-12％，TPGDA25-35％，HEMA3-5%，潤濕分散劑0.3-0.8％，透明填充料5-10％，光引發劑4-8％，流平劑0.3-0.5％，其他助劑0.1％-0.3％。其中：改性環氧丙烯酸酯為脂肪酸或酸酐改性的環氧丙烯酸酯樹脂，改性后的環氧樹脂兼具漆膜韌性和快速固化的優點；改性多官能度聚酯丙烯酸酯樹脂為季戊四醇三丙烯酸酯改性的低粘度三官能度聚酯丙烯酸酯樹脂；改性環氧丙烯酸酯為富馬酸酐改性的環氧丙烯酸酯樹脂；改性聚氨酯丙烯酸酯為脂肪族雙官能度改性聚氨酯丙烯酸樹脂；光引發劑為裂解型光引發劑。本專利技術上述原料組成的配方的優選是：改性低粘度環氧丙烯酸酯29％改性聚酯丙烯酸酯12％改性聚氨酯丙烯酸酯10％TPGDA33％HEMA4％潤濕分散劑0.3％透明填充料7％光引發劑4.2％其他助劑0.2％流平劑0.3％。本專利技術所述一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料的制備方法如下：將改性高官能聚酯丙烯酸酯樹脂、改性環氧樹脂、改性聚氨酯丙烯酸酯、TPGDA、HEMA混合，在800-1000r/min的攪拌速度下分散60min，再加入分散助劑、光引發劑分散60-100min，然后將其他助劑、透明填充料投入并1500－2000r/min的速度分散60min后即得到本專利技術中的低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料。鑒于低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料的性能要求，本專利技術需解決的技術點如下：(1)為滿足高固含量和快速流平的性能要求，主要樹脂原料需要滿足低粘度、快固化速度、漆膜韌性好、附著力好等要求。本專利技術通過大量實驗確定其適宜的添加范圍并與其它低聚物搭配使用；(2)活性稀釋單體是紫外光固化涂料組成中不可缺少的組份，常用的高官能度單體有雙季戊四醇丙烯酸酯（DPHA）、季戊四醇丙烯酸酯（PETA）、三羥甲基丙烷丙烯酸酯（TMPTA）。上述單體價格高，漆膜脆性大，因此需要尋找兼顧固化速度和漆膜韌性以及整體流平效果的活性稀釋劑。鑒于以上技術難點，本專利技術對原材料進行廣泛的測試篩選，通過大量的實驗設計與驗證，并優化配方組成得到了一種全固含量、低能固化、快速流平、附著優良、高性價比的真空噴涂UV涂料。本專利技術通過大量的實驗探索，對多種型號的多種高官能度聚酯丙烯酸酯進行性能測試與評估，最終得到適合于本專利技術要求的改性多官能度聚酯丙烯酸酯樹脂，為一種季戊四醇三丙烯酸酯改性的三官能度聚酯樹脂，兼顧固化速度和漆膜柔韌性。其作用是提供漆膜的主體性能，達到低能固化快的效果，同時兼具性能與低成本的優勢。上述改性聚酯丙烯酸酯樹脂采用市售產品均可實現本專利技術。改性環氧丙烯酸酯樹脂的作用在于為最終涂料的漆膜提供韌性，防止漆膜在使用過程中產生龜裂的弊病。本專利技術中采用的改性環氧樹脂為脂肪酸或酸酐改性的環氧丙烯酸酯樹脂，與普通的雙酚A標準環氧丙烯酸酯樹脂相比，改性后的環氧丙烯酸酯樹脂具有固化速度快、漆膜柔韌性好等特點。特種改性聚氨酯的添加可降低漆膜因固化速度過快而產生的收縮應力，改善漆膜附著、韌性、硬度等漆膜性能指標。本專利技術中采用的改性聚氨酯為脂肪族改性的雙官能度丙烯酸酯樹脂。并通過正交實驗試驗了其在兼顧成本下的最佳添加量，在快速固化反應中迅速與高官能度聚酯以及改性環氧樹脂形成體型網狀結構，既保證有高鏈長的脂肪柔順鏈段又提高漆膜交聯度，從而使漆膜在低能固化條件下仍具備優異的性能，并可降低反應過快形成的內部收縮應力。上述改性季戊四醇三丙烯酸酯和二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）及甲基化丙烯酸酯（HEMA）在配方組成中起活性稀釋劑的作用。改性季戊四醇三丙烯酸酯較未改性產品具有良好的漆膜韌性，在配方中提供稀釋作用的同時提高漆膜的交聯密度和硬度。TPGDA在配方中主要起稀釋作用，HEMA為涂料提供良好的施工性能和流平性。上述分散劑在配方組成中對填充料起潤濕分散、防沉降、防結塊的作用，采用本領域技術人員制備紫外光固化木器涂料常用的潤濕分散劑即可實現本專利技術，如EFKA公司的4010或BYK公司的164等。上述透明填充料的作用是增強涂料的填充性、硬度、豐滿度和打磨性能，采用本領域技術人員制備紫外光固化木器涂料常用的透明填充料均可實現本專利技術，如金猴TM-1250，龍勝1250透明粉等。上述光引發劑采用引發效率高的裂解型光引發劑，如2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。上述流平劑的作用是增加漆膜的流平性，采用本領域技術人員制備紫外光固化涂料常用的流平劑可實現本專利技術，如BYK的358N、EFKA的3777等。與現有普通的真空噴涂UV涂料相比，本專利技術具有如下有益效果：1.本專利技術以改性環氧丙烯酸酯樹脂、高官能度的改性聚酯丙烯酸酯樹脂、改性聚氨酯丙烯酸酯樹脂作為主體樹脂，所制備的涂料具有高固含量、低粘度、快固化、漆膜柔韌、高性價比的特點。成本上與普通紫外光固化涂料相當，但UV固化成膜所需的紫外光能量僅為普通UV木器涂料的1/5-1/4；2.本專利技術的低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料與通常市售的真空噴涂UV涂料相比在低能固化的前提下具有較高的硬度，但漆膜韌性好，不脆且不易龜裂。通常市售的真空噴涂UV涂料為提高固化速度就需要添加高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組份組成：改性環氧丙烯酸酯??????????????26?35％改性多官能度聚酯丙烯酸酯??????10?25％改性聚氨酯丙烯酸酯????????????8?12％TPGDA?????????????????????????25?40%HEMA??????????????????????????3?7％潤濕分散劑????????????????????0.3?0.8％透明填充料????????????????????5?10％光引發劑??????????????????????4?8％流平劑????????????????????????0.3?0.5％其他助劑??????????????????????0.1?0.3%，其中：改性環氧丙烯酸酯為脂肪酸或酸酐改性的環氧丙烯酸酯樹脂；改性多官能度聚酯丙烯酸酯樹脂為季戊四醇三丙烯酸酯改性的低粘度三官能度聚酯丙烯酸酯樹脂；改性聚氨酯丙烯酸酯為脂肪族雙官能度改性聚氨酯丙烯酸樹脂；光引發劑為裂解型光引發劑。

【技術特征摘要】
1.一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組份組成：改性環氧丙烯酸酯26-35％改性多官能度聚酯丙烯酸酯10-25％改性聚氨酯丙烯酸酯8-12％TPGDA25-40%HEMA3-7％潤濕分散劑0.3-0.8％透明填充料5-10％光引發劑4-8％流平劑0.3-0.5％其他助劑0.1-0.3%，其中：改性環氧丙烯酸酯為脂肪酸或酸酐改性的環氧丙烯酸酯樹脂；改性多官能度聚酯丙烯酸酯樹脂為季戊四醇三丙烯酸酯改性的低粘度三官能度聚酯丙烯酸酯樹脂；改性聚氨酯丙烯酸酯為脂肪族雙官能度改性聚氨酯丙烯酸樹脂；光引發劑為裂解型光引發劑。2.根據權利要求1中所述一種低紫外光能量固化真空噴涂UV涂料，其特征在于其原料配方由如下...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉立新，王石青，李祥，唐泉，
申請(專利權)人：湖南省金海科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43