CN104845503A - 一种led灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆由以下组分按照如下百分比组成：水溶性环氧丙烯酸树脂22-31%，水性分散剂0.2-0.5%，聚醚改性聚硅氧烷消泡剂0.3-0.7%，纳米级气相二氧化硅0.3-1%，纳米级硫酸钡42-48%，纳米级有机硅光扩散粉4-8%，N,N-2甲基乙醇胺0.1-0.8%，纯净水12-18%，助溶剂4-15%，氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂0.3-0.8%，水性氨基树脂0.8-2%。本发明提供的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆中有机溶剂含量低，制备过程无需采用催化剂，涂于LED灯管内后能快速干燥形成漆膜，该漆膜具有良好的物理机械性能，能满足LED灯管所需的光扩散效果和高透光率的要求。
Description
技术领域
本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆及其制备方法。
背景技术
LED灯目前广泛应用于照明行业，而LED灯管有各方面的性能要求，比如亮度要好、光线要柔和以及不透灯珠等。
传统的LED灯管涂料是以甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等为溶剂，这种涂料气味大，且苯类溶剂容易挥发，损害人体健康，且容易引起火灾。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆及其制备方法，该LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆用纯净水代替苯类有机溶剂，减少了VOC的排放，并消除火灾隐患，且涂于LED灯管内后能快速干燥形成漆膜，该漆膜具有良好的物理机械性能，能满足LED灯管所需的光扩散效果和高透光率的要求。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下。
本发明提供的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆由以下组分按照如下百分比组成：
水溶性环氧丙烯酸树脂 22-31%
水性分散剂 0.2-0.5%
聚醚改性聚硅氧烷消泡剂 0.3-0.7%
纳米级气相二氧化硅 0.3-1%
纳米级硫酸钡 42-48%
纳米级有机硅光扩散粉 4-8%
N,N-2甲基乙醇胺 0.1-0.8%
纯净水 12-18%
助溶剂 4-15%
氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂 0.3-0.8%
水性氨基树脂 0.8-2%。
优选的，所述助溶剂为乙二醇***、丁醇、异丙醇、乙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的一种或几种。
优选的，所述水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为1500-3000mps/25℃，固含量为40-45%，Tg为25-35℃，酸值为50-60mg KOH/g。
优选的，所述水性氨基树脂的粘度为1500-2500mps/25℃，固含量为78-82%。
本发明提供的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的制备方法步骤如下：
将助溶剂按份量分为第一份助溶剂和第二份助溶剂，其中，第一份助溶剂的量为助溶剂总量的50-60%，第二份助溶剂的量为助溶剂总量的40-50%；
在反应釜中加入水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入水性分散剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、纳米级气相二氧化硅、纳米级硫酸钡、纳米级有机硅光扩散粉、第一份助溶剂、N,N-2甲基乙醇胺和纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料；
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料；
在浆料中加入氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、第二份助溶剂和水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
优选的，所述LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的粘度为25-45mps/25℃，固含量为60-70%，pH值为8.5-9.5。
本发明的有益效果：
本发明提供的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆中含有大量的纯净水，而选用水性分散剂为原料更有利于其他组分分散于水中。
LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆采用喷淋方式喷涂于LED灯管内表面，选用聚醚改性聚硅氧烷消泡剂能够使LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆在喷淋过程中具有极佳的破泡速度，同时聚醚改性聚硅氧烷消泡剂与水溶性环氧丙烯酸树脂具有良好的相容性。
氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂能够有效降低LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的表面张力，解决LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆与底料（玻璃）之间无法有效湿润的问题，改善LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的流平性并增加附着力。
纳米级硫酸钡和纳米级气相二氧化硅为填充料，当LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆在LED灯管内表面形成漆膜后，能够增加对灯珠的遮蔽性。
将纳米级有机硅光扩散粉添加到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆中，且纳米级有机硅光扩散粉的添加量能够保证LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆在LED灯管内表面形成漆膜后，LED灯管具有88-92%的透光率。
N,N-2甲基乙醇胺为中和剂，相对于氨水、三乙胺等中和剂对中和过程的速度影响小，且LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆能够具有良好的储存稳定性。
以纯净水和助溶剂为稀释剂，其中助溶剂的含量低，而且选用的助溶剂均属于环保型溶剂，不在国家限制的范围内，有利于降低VOC的排放。
LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆采用喷淋方式喷涂于LED灯管内表面，可以自干形成漆膜，也可以在50-80℃低温干燥或者在80-120℃中温干燥，在低温或者中温干燥时间只需2-5分钟，且漆膜的光扩散效果、高透光率以及附着力好，耐水煮，耐冷热循环。
LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆符合ROHS、PAHS以及REACH报告的各项指标要求。
具体实施方式
以下对本发明做进一步的说明，以下列举的实施例仅代表一种或几种最佳实施方式，不应该构成对本发明的限制。
实施例1：
在反应釜中加入22kg水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入0.2kg水性分散剂、0.3kg聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、0.5kg纳米级气相二氧化硅、48kg纳米级硫酸钡、4kg纳米级有机硅光扩散粉、2kg乙二醇***、0.2kgN,N-2甲基乙醇胺和18kg纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料。
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料。
在浆料中加入0.8kg氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、2kg乙二醇***和2kg水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
其中，水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为3000mps/25℃，固含量为45%，Tg为25℃，酸值为60mg KOH/g。水性氨基树脂的粘度为2500mps/25℃，固含量为82%。
实施例2：
在反应釜中加入23kg水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入0.2kg水性分散剂、0.4kg聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、0.3kg纳米级气相二氧化硅、44kg纳米级硫酸钡、8kg纳米级有机硅光扩散粉、5kg丁醇、0.4kgN,N-2甲基乙醇胺和13kg纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料。
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料。
在浆料中加入0.3kg氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、4kg丁醇和1.4kg水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
其中，水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为2800mps/25℃，固含量为45%，Tg为27℃，酸值为58mg KOH/g。水性氨基树脂的粘度为2000mps/25℃，固含量为80%。
实施例3：
在反应釜中加入31kg水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入0.5kg水性分散剂、0.3kg聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、1kg纳米级气相二氧化硅、42kg纳米级硫酸钡、4kg纳米级有机硅光扩散粉、4kg异丙醇、0.1kgN,N-2甲基乙醇胺和12kg纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料。
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料。
在浆料中加入0.3kg氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、4kg异丙醇和0.8kg水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
其中，水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为1500mps/25℃，固含量为40%，Tg为35℃，酸值为58mg KOH/g。水性氨基树脂的粘度为2000mps/25℃，固含量为78%。
实施例4：
在反应釜中加入23kg水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入0.2kg水性分散剂、0.7kg聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、1kg纳米级气相二氧化硅、42kg纳米级硫酸钡、4kg纳米级有机硅光扩散粉、9kg乙醇、0.8kgN,N-2甲基乙醇胺和12kg纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料。
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料。
在浆料中加入0.3kg氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、6kg乙醇和1kg水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
其中，水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为2000mps/25℃，固含量为43%，Tg为32℃，酸值为50mg KOH/g。水性氨基树脂的粘度为1500mps/25℃，固含量为80%。
表一为实施例1至实施例4的配方总结。
表一
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 水溶性环氧丙烯酸树脂（kg） | 22 | 23 | 31 | 23 |
| 水性分散剂（kg） | 0.2 | 0.2 | 0.5 | 0.2 |
| 聚醚改性聚硅氧烷消泡剂（kg） | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.7 |
| 纳米级气相二氧化硅（kg） | 0.5 | 0.3 | 1 | 1 |
| 纳米级硫酸钡（kg） | 48 | 44 | 42 | 42 |
| 纳米级有机硅光扩散粉（kg） | 4 | 8 | 4 | 4 |
| N,N-2甲基乙醇胺（kg） | 0.2 | 0.4 | 0.1 | 0.8 |
| 纯净水（kg） | 18 | 13 | 12 | 12 |
| 助溶剂（kg） | 4 | 9 | 8 | 15 |
| 氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂（kg） | 0.8 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 水性氨基树脂（kg） | 2 | 1.4 | 0.8 | 1 |
表二为实施例1至实施例4得到的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的各项性能指标。
表二
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 固含量（120±2℃/2h）（%） | 65.9 | 66.35 | 61.4 | 60 |
| 粘度（mps/25℃） | 41 | 45 | 35 | 25 |
| pH值 | 9.1 | 8.5 | 9.5 | 8.7 |
| 附着力（mm） | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 耐黄变（180℃/1h） | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆，其特征在于，该LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆由以下组分按照如下百分比组成：
水溶性环氧丙烯酸树脂 22-31%
水性分散剂 0.2-0.5%
聚醚改性聚硅氧烷消泡剂 0.3-0.7%
纳米级气相二氧化硅 0.3-1%
纳米级硫酸钡 42-48%
纳米级有机硅光扩散粉 4-8%
N,N-2甲基乙醇胺 0.1-0.8%
纯净水 12-18%
助溶剂 4-15%
氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂 0.3-0.8%
水性氨基树脂 0.8-2%。
2.根据权利要求1所述的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆，其特征在于：所述助溶剂为乙二醇***、丁醇、异丙醇、乙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆，其特征在于：所述水溶性环氧丙烯酸树脂的粘度为1500-3000mps/25℃，固含量为40-45%，Tg为25-35℃，酸值为50-60mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆，其特征在于：所述水性氨基树脂的粘度为1500-2500mps/25℃，固含量为78-82%。
5.权利要求1所述的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的制备方法，其特征在于，该制备方法的步骤如下：
将助溶剂按份量分为第一份助溶剂和第二份助溶剂，其中，第一份助溶剂的量为助溶剂总量的50-60%，第二份助溶剂的量为助溶剂总量的40-50%；
在反应釜中加入水溶性环氧丙烯酸树脂并搅拌，然后按照配比依次加入水性分散剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、纳米级气相二氧化硅、纳米级硫酸钡、纳米级有机硅光扩散粉、第一份助溶剂、N,N-2甲基乙醇胺和纯净水，继续搅拌30-60分钟，得到混合料；
将混合料放入砂磨机中研磨，研磨细度要求≤15μm，得到浆料；
在浆料中加入氟碳改性聚丙烯酸酯类流平剂、第二份助溶剂和水性氨基树脂，并混合均匀，得到LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆。
6.根据权利要求5所述的LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的制备方法，其特征在于：所述LED灯管用水溶性环氧丙烯酸内涂漆的粘度为25-45mps/25℃，固含量为60-70%，pH值为8.5-9.5。
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