一種LED?UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種LED?UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法，由如下各原料的重量百分比構成：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯為25?30％，脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂為10?15％，乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為20?25％，二丙二醇二丙烯酸酯為10?20％，潤濕分散劑為0.2?1.0%，納米硫酸鋇粉為10?15％，納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液為2?5%，奪氫型光引發(fā)劑為2?4%，活性胺為1?3%，裂解型光引發(fā)劑為2?4%，流平劑為0.2?0.5%，消泡劑為0.2?0.5%，阻聚劑為0.1?0.3%。本發(fā)明專利技術紫外光固化涂料只需50?60mj/cm2的LED?UV紫外光能量即可達到所需要的固化程度，大大降低了涂料固化所需的能量，提高了施工效率，并降低了木器表面涂布施工產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的可能性。

A LED UV UV curing wood nano coating and preparation method thereof

The invention discloses a LED UV UV curing wood nano coating and preparation method thereof, composed of the following weight percentage of raw materials: Polyurethane Acrylate crosslinked pentaerythritol three acrylates and polyisocyanate, and into the 25 30% fatty acid modified polyester acrylate resin for 10 15%, ethoxylated modified trihydroxymethylenepropane three three 20 25% two acrylate, two propylene glycol acrylate is 10 20%, wetting and dispersing agent is 0.2 1%, nano barium sulfate powder is 10 15% UV, UV curable monomer dispersion of nano particles is 2 wear 5%, hydrogen abstraction photoinitiator is 2 4%, 1 active amine 3%, cracking photoinitiator is 2 4% leveling agent 0.2 0.5%, defoaming agent 0.2 inhibitor 0.5%, 0.1 0.3%. The invention of UV curing coatings is only 50 60mj/cm2 LED UV UV energy can reach the curing degree required, greatly reducing the curing energy required, improve construction efficiency, and reduce the possibility of wood surface coating construction quality defects.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法
本
技術實現(xiàn)思路
涉及LED-UV紫外光固化材料領域，具體涉及LED-UV紫外光固化木器涂料技術，尤其涉及一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法。
技術介紹
傳統(tǒng)的木器涂料主要有溶劑型PU聚氨酯涂料、溶劑型PE聚酯涂料和溶劑型NC硝基涂料等溶劑型涂料。隨著涂料行業(yè)技術的不斷創(chuàng)新，繼上述傳統(tǒng)溶劑型涂料后又發(fā)展起來汞燈型UV紫外光固化涂料和水性涂料，尤其是汞燈型紫外光固化涂料的應用范圍越來越廣泛。汞燈型UV涂料具有高固含量、快速固化、低排放、少污染、流水線生產(chǎn)、漆膜性能優(yōu)異等顯著特點，因而其在我國只有短短十幾年時間就得到了迅猛的發(fā)展。目前，汞燈型UV固化涂料已廣泛應用于木器涂裝領域，包括木地板、木家具、木門等方面，有逐漸取代傳統(tǒng)溶劑型涂料的發(fā)展趨勢，已成為我國環(huán)境友好型涂料行業(yè)發(fā)展的重點方向。現(xiàn)在，LED-UV涂料比汞燈型UV涂料更節(jié)能、更環(huán)保，LED-UV涂料比汞燈型UV涂料節(jié)能70-90%，LED-UV光固化系統(tǒng)在使用過程中不產(chǎn)生臭氧、也沒有汞燈破裂所產(chǎn)生的水銀汞的污染，LED-UV涂料比汞燈型UV涂料產(chǎn)生的熱量更少，可以用于對熱敏感基材的涂布。LED-UV涂料是汞燈型UV涂料的升級換代產(chǎn)品，有逐漸取代汞燈型UV涂料的發(fā)展趨勢，正逐漸成為我國環(huán)境友好型涂料行業(yè)發(fā)展的另一重點方向。傳統(tǒng)的溶劑型涂料中40-70%為揮發(fā)性的有機溶劑，在施工使用過程中均排放到大氣中，對環(huán)境造成嚴重的污染，并對施工人員的身體健康造成了極大的危害。傳統(tǒng)的溶劑型涂料用在地板、家具、木門等木器產(chǎn)品上由于其中的有機揮發(fā)物殘留而造成了嚴重的家裝室內(nèi)環(huán)境污染，對人身健康留下了巨大的隱患。UV涂料采用高沸點的活性單體作為稀釋劑，在紫外光的照射下參與固化成膜，因而UV涂料可做到幾乎不含揮發(fā)性有機溶劑，避免了揮發(fā)性有機物殘留的弊病。隨著人們環(huán)保意識的增強和國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，UV涂料得到了社會的普遍認可，日新月異的技術創(chuàng)新為UV涂料在各個領域的應用創(chuàng)造了廣闊的市場。UV涂料是一種真正意義上的環(huán)境友好型涂料，符合經(jīng)濟（Economy）、效率（Efficiency）、生態(tài)（Ecology）、能源（Energy）、多能（Enabling）的“5E”原則。UV涂料成為取代傳統(tǒng)溶劑型涂料的最理想的發(fā)展方向之一，并且LED-UV涂料也逐漸成為取代汞燈型UV涂料、溶劑型涂料、部分水性涂料的理想產(chǎn)品。UV涂料使用紫外光照射來進行固化，因而對于紫外光照射不到或不能充分照射的部位涂層無法達到所需要的固化程度。目前，紫外光固化專用設備的光源普遍使用比較經(jīng)濟適用的高壓汞燈--即汞燈型UV光固化設備，其產(chǎn)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(chǎn)生使固化過程中工件表面溫度過高而造成工件受損。尤其是現(xiàn)在市場上普遍使用的壓貼木皮的木器（木門、家具）產(chǎn)品，涂層固化過程中過高的溫度易造成木皮脫膠起泡。木器產(chǎn)品的不同造型導致紫外光不能充分照射到所需固化的涂層表面，從而達不到固化效果。為降低固化過程中溫度對木器產(chǎn)品的不良影響，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。因此平面木器工件上使用的普通汞燈型UV涂料產(chǎn)品在上述情況中不能得到很好的應用，需要開發(fā)一種低紫外光能量固化的產(chǎn)品--即LED-UV光固化涂料。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于針對現(xiàn)有汞燈型紫外光固化涂料產(chǎn)品的不足，提供一種利用低紫外光照射能量即可實現(xiàn)涂料固化的LED-UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法。本專利技術的上述目的通過如下方案予以實現(xiàn)：一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法，其配方由如下各原料的重量百分比構成：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯（以下簡稱改性聚氨酯丙烯酸酯樹脂）為25-30％，脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂為10-15％，乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為20-25％，二丙二醇二丙烯酸酯為10-20％，納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液為2-5%，潤濕分散劑為0.2-1.0%，納米硫酸鋇粉為10-15％，奪氫型光引發(fā)劑為2-4%，活性胺為1-3%，裂解型光引發(fā)為2-4%，流平劑為0.2-0.5%，消泡劑為0.2-0.5%，阻聚劑為0.1-0.3%。所述季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯的官能度為4-15，黏度為100-20000厘泊；所述脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂的官能度為2-6；所述納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液的無溶劑分散液中的納米耐磨粒子為納米二氧化硅粒子、納米三氧化二鋁粒子中的任一種，所述的分散介質(zhì)為UV紫外光固化單體。進一步，本專利技術中納米二氧化硅粒子粒度范圍：10~90nm、納米三氧化二鋁粒子粒度范圍：10~90nm，本專利技術中的UV紫外光固化單體為：二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、己內(nèi)酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯中的任一種。本專利技術上述原料組成的配方的優(yōu)選是：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯30％脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂10％乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20％二丙二醇二丙烯酸酯10％納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液5%潤濕分散劑0.2%納米硫酸鋇粉15％奪氫型光引發(fā)劑4%活性胺1%裂解型光引發(fā)4%流平劑0.5%消泡劑0.2%阻聚劑0.1%。進一步，本專利技術所述的奪氫型光引發(fā)劑CTX：2-氯硫雜蒽酮，所述裂解型光引發(fā)劑為TPO：2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、369：2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮中的任一種。進一步，所述的脂肪酸改性聚酯丙烯酸酯樹脂為大豆油酸改性或亞麻油酸改性。通過上述技術方案，本專利技術使用的脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂，增強了最終涂料的漆膜的韌性，防止漆膜在使用過程中產(chǎn)生龜裂。經(jīng)過大豆油酸改性或亞麻油酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂，不僅提高了漆膜的韌性和固化速度，而且使顏填料的潤濕分散性上有顯著提高。進一步，所述的納米硫酸鋇粉的粒度為50~80um。本專利技術所述一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料及其制備方法如下：將季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯、脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂、乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液，在1000~2000r/min的攪拌速度下分散30min，再加入阻聚劑和奪氫型光引發(fā)劑、活性胺、裂解型光引發(fā)劑，待固態(tài)阻聚劑和固態(tài)光引發(fā)劑完全溶解后加入潤濕分散劑，分散15~20min，然后將納米硫酸鋇粉投入并1500~2000r/min的速度分散15~25min后即得到本專利技術中的LED-UV紫外光固化木器納米涂料。為了實現(xiàn)本專利技術LED-UV紫外光固化木器納米涂料的性能要求，本專利技術技術方案中對聚氨酯丙烯酸酯和活性稀釋劑等原料的選擇尤為重要。高官能度的聚氨酯丙烯酸酯雖然具有其本身的優(yōu)點，但存在價格高、粘本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種LED?UV紫外光固化木器納米涂料，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組份組成：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯???????25?30％脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂?????????????????????????????????10?15％乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯???????????????????????????20?25％二丙二醇二丙烯酸酯???????????????????????????????????????????10?20％納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液?????????????????????????2?5%潤濕分散劑???????????????????????????????????????????????????0.2?1.0%納米硫酸鋇粉?????????????????????????????????????????????????10?15％奪氫型光引發(fā)劑???????????????????????????????????????????????2?4%活性胺???????????????????????????????????????????????????????1?3%裂解型光引發(fā)劑???????????????????????????????????????????????2?4%流平劑???????????????????????????????????????????????????????0.2?0.5%消泡劑???????????????????????????????????????????????????????0.2?0.5%阻聚劑???????????????????????????????????????????????????????0.1?0.3%；所述季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯的官能度為?4~15，黏度為100~20000厘泊；所述脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂的官能度為2~6；所述納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液中納米耐磨粒子為納米二氧化硅粒子、納米三氧化二鋁粒子中的任一種，分散介質(zhì)為UV紫外光固化單體。...

【技術特征摘要】
1.一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組份組成：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯25-30％脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂10-15％乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20-25％二丙二醇二丙烯酸酯10-20％納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液2-5%潤濕分散劑0.2-1.0%納米硫酸鋇粉10-15％奪氫型光引發(fā)劑2-4%活性胺1-3%裂解型光引發(fā)劑2-4%流平劑0.2-0.5%消泡劑0.2-0.5%阻聚劑0.1-0.3%；所述季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯的官能度為4~15，黏度為100~20000厘泊；所述脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂的官能度為2~6；所述納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液中納米耐磨粒子為納米二氧化硅粒子、納米三氧化二鋁粒子中的任一種，分散介質(zhì)為UV紫外光固化單體。2.根據(jù)權利要求1中所述一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組分組成：季戊四醇三丙烯酸酯與多異氰酸酯交聯(lián)而成的聚氨酯丙烯酸酯30％脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯樹脂10％乙氧基化改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20％二丙二醇二丙烯酸酯10％納米耐磨粒子的UV紫外光固化單體分散液5%潤濕分散劑0.2%納米硫酸鋇粉15％奪氫型光引發(fā)劑4%活性胺1%裂解型光引發(fā)劑4%流平劑0.5%消泡劑0.2%阻聚劑0.1%。3.根據(jù)權利要求1所述一種LED-UV紫外光固化木器納米涂料，其特征在于：所述納米二氧化硅粒子粒度范圍為10~90nm、納米三氧化二鋁粒子粒度范圍為10~90nm...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：史海生，張純梅，
申請(專利權)人：史海生，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37