CN108300200A - 一种水性uv涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性UV涂料及其制备方法，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂40‑60份，聚氨酯丙烯酸酯树脂20‑30份，甲基丙烯酸酯‑丙烯酸丁酯共聚物5‑10份，光引发剂10‑15份，活性稀释剂10‑30份，润湿剂0.1‑1.0份，纳米二氧化硅1‑5份，流平剂0.1‑1.0份，消泡剂0.1‑1.0份，硅烷偶联剂1‑10份，防腐剂0.1‑1.5份，抗静电剂3‑5份，钛白粉3‑5份，去离子水10‑20份。本发明具有存储稳定性好，漆膜耐水性好、耐溶剂性好，耐磨性能好，容易涂布基材的特点，同时它还具有抗静电性。

Description

一种水性UV涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种在木器上使用的涂料，具体来说是涉及一种水性UV涂料及其制备方法。

背景技术

随着人类环保意识的增强，各国对VOC(挥发性有机化合物)的排放相继制定了环保法规，且限定排放标准日趋严格，旨在鼓励推广使用绿色环保、节能减排的新产品。因此，在涂料涂装领域，安全和低VOC的水性、粉末和高固体分等环境友好型涂料的开发和应用势在必行。由于水性UV涂料具有可实现技术途径多、应用面广、安全、施工相对简单等特点，近几年在欧美等发达国家发展较快，很受欢迎。

相对于传统UV涂料，水性UV涂料具有明显的优势，主要表现在：粘度低；因为水难燃难爆，而传统UV涂料有一定的闪点，可燃易爆，水性UV难燃爆；低毒性，与传统UV涂料比，水性UV涂料含对人体有刺激性、过敏性或其它对人体不利影响的活性组分大为降低；抗流挂性，水性UV涂料在固化前甚至已经得到表干的涂层，传统UV涂料固化前如果太厚或者太稀都会导致流挂；可以薄涂，传统UV涂料100％固体份容易导致涂层偏厚，难以得到比较薄的涂层，从而造成材料的浪费；使用面广，因为水性UV涂料的收缩率低，润湿性好，在一些难附着的基材上也有很好的附着力，设备清洗容易。但是现有的水性UV涂料还存在如下问题：水性UV涂料存在存储稳定性不好，漆膜耐水性、耐溶剂性差，耐磨性能差，不容易涂布基材、易引起涂布不均匀以及不具有抗静电性等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种水性UV涂料,它具有存储稳定性好，漆膜耐水性好、耐溶剂性好，耐磨性能好，容易涂布基材的特点，同时它还具有抗静电性。

本发明的第二个目的是为了提供一种水性UV涂料的制备方法。

实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂40-60份，聚氨酯丙烯酸酯树脂20-30份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物5-10份，光引发剂10-15份，活性稀释剂10-30份，润湿剂0.1-1.0份，纳米二氧化硅1-5份，流平剂0.1-1.0份，消泡剂0.1-1.0份，硅烷偶联剂1-10份，防腐剂0.1-1.5份，抗静电剂3-5份，钛白粉3-5份，去离子水10-20份。

作为优选，所述水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂50份，聚氨酯丙烯酸酯树脂25份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物8份，光引发剂12份，活性稀释剂15份，润湿剂0.5份，纳米二氧化硅2份，流平剂0.5份，消泡剂0.5份，硅烷偶联剂5份，防腐剂1份，抗静电剂4份，钛白粉4份，去离子水15份。

作为优选，所述的光引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-丙酮。

作为优选，所述的活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂。

作为优选，所述的润湿剂为有机硅表面活性剂。

作为优选，所述的纳米二氧化硅为聚醚聚酯改性有机硅氧烷。

作为优选，所述的流平剂为聚氨酯类流平剂。

作为优选，所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

作为优选，所述的硅烷偶联剂为南京轩浩新材料科技有限公司生产的型号为kh550的硅烷偶联剂。

作为优选，所述的防腐剂为美国陶氏化学的LX150与美国陶氏化学的R640的组合，两者的重量比为1:1。

作为优选，所述的抗静电剂为乙氧基化烷基胺。

一种水性UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在分散釜中加入配方量的去离子水，开动搅拌器，调节速度至450rpm/min,在搅拌下依次加入配方量的防腐剂、消泡剂，提高转速至1000rpm/min，高速分散30min，降低搅拌速度至650rpm/min后,再依次加入水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物，搅拌均匀，得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入配方量的纳米二氧化硅、钛白粉、硅烷偶联剂和抗静电剂,控制转速为1150转/min,分散时间为20min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入配方量的光引发剂、流平剂、活性稀释剂、润湿剂后，搅拌0.5-2h,控制转速为550转/min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

本发明的有益效果在于：

本发明通过对原料组成及用量的优化，得到了一种水性UV涂料,它具有存储稳定性好，漆膜耐水性好、耐溶剂性好，耐磨性能好，容易涂布基材的特点，同时它还具有抗静电性。本发明的储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从20s变成25s，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月。耐盐水(5％氯化钠)，30天无明显变化(GB/T9274-88)，附着力0级(百格法)，耐盐雾(3％氯化钠)30天无明显变化(GB/1771-91)。AATCC抗静电测试(变化值)≤2.5％。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：

在本发明的实施例中，所述的光引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-丙酮。所述的活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂。所述的润湿剂为有机硅表面活性剂。所述的纳米二氧化硅为聚醚聚酯改性有机硅氧烷。所述的流平剂为聚氨酯类流平剂。所述的消泡剂为有机硅消泡剂。所述的硅烷偶联剂为南京轩浩新材料科技有限公司生产的型号为kh550的硅烷偶联剂。所述的防腐剂为美国陶氏化学的LX150与美国陶氏化学的R640的组合，两者的重量比为1:1。所述的抗静电剂为乙氧基化烷基胺。

实施例1：

一种水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂40份，聚氨酯丙烯酸酯树脂20份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物5份，光引发剂10份，活性稀释剂10份，润湿剂0.1份，纳米二氧化硅1份，流平剂0.1份，消泡剂0.1份，硅烷偶联剂1份，防腐剂0.1份，抗静电剂3份，钛白粉3份，去离子水10份。

一种水性UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在分散釜中加入配方量的去离子水，开动搅拌器，调节速度至450rpm/min,在搅拌下依次加入配方量的防腐剂、消泡剂，提高转速至1000rpm/min，高速分散30min，降低搅拌速度至650rpm/min后,再依次加入水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物，搅拌均匀，得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入配方量的纳米二氧化硅、钛白粉、硅烷偶联剂和抗静电剂,控制转速为1150转/min,分散时间为20min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入配方量的光引发剂、流平剂、活性稀释剂、润湿剂后，搅拌0.5-2h,控制转速为550转/min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

实施例2：

一种水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂50份，聚氨酯丙烯酸酯树脂25份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物8份，光引发剂12份，活性稀释剂15份，润湿剂0.5份，纳米二氧化硅2份，流平剂0.5份，消泡剂0.5份，硅烷偶联剂5份，防腐剂1份，抗静电剂4份，钛白粉4份，去离子水15份。

水性UV涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例3：

一种水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂55份，聚氨酯丙烯酸酯树脂25份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物6份，光引发剂13份，活性稀释剂25份，润湿剂0.8份，纳米二氧化硅4份，流平剂0.7份，消泡剂0.7份，硅烷偶联剂4份，防腐剂1.2份，抗静电剂4.5份，钛白粉3.5份，去离子水18份。

水性UV涂料的制备方法与实施例1相同。

实施例4：

一种水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂60份，聚氨酯丙烯酸酯树脂30份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物10份，光引发剂15份，活性稀释剂30份，润湿剂1.0份，纳米二氧化硅5份，流平剂1.0份，消泡剂1.0份，硅烷偶联剂10份，防腐剂1.5份，抗静电剂5份，钛白粉5份，去离子水20份。

水性UV涂料的制备方法与实施例1相同。

对本实施例1-4得到的水性UV涂料进行检测，具体检测结果如下：

储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从20s变成25s，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月。耐盐水(5％氯化钠)，30天无明显变化(GB/T9274-88)，附着力0级(百格法)，耐盐雾(3％氯化钠)30天无明显变化(GB/1771-91)。AATCC抗静电测试(变化值)≤2.5％。

将上述的实施例1-4的水性UV涂料涂覆在工业设备表面后，用漆膜磨耗仪测定其耐磨性能，载荷重量为1000g磨损2000圈后，计算涂料的重量损失。

再将上述的实施例的水性UV涂料涂覆在工业设备表面后，置于80℃下放置60天，观察涂料的变化。结果如表1：

表1

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂40-60份，聚氨酯丙烯酸酯树脂20-30份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物5-10份，光引发剂10-15份，活性稀释剂10-30份，润湿剂0.1-1.0份，纳米二氧化硅1-5份，流平剂0.1-1.0份，消泡剂0.1-1.0份，硅烷偶联剂1-10份，防腐剂0.1-1.5份，抗静电剂3-5份，钛白粉3-5份，去离子水10-20份。

2.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂50份，聚氨酯丙烯酸酯树脂25份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物8份，光引发剂12份，活性稀释剂15份，润湿剂0.5份，纳米二氧化硅2份，流平剂0.5份，消泡剂0.5份，硅烷偶联剂5份，防腐剂1份，抗静电剂4份，钛白粉4份，去离子水15份。

3.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的光引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-丙酮。

4.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂。

5.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的润湿剂为有机硅表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的纳米二氧化硅为聚醚聚酯改性有机硅氧烷；所述的流平剂为聚氨酯类流平剂；所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

7.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的硅烷偶联剂为南京轩浩新材料科技有限公司生产的型号为kh550的硅烷偶联剂。

8.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的防腐剂为美国陶氏化学的LX150与美国陶氏化学的R640的组合，两者的重量比为1:1。

9.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,所述的抗静电剂为乙氧基化烷基胺。

10.一种根据权利要求1所述的水性UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在分散釜中加入配方量的去离子水，开动搅拌器，调节速度至450rpm/min,在搅拌下依次加入配方量的防腐剂、消泡剂，提高转速至1000rpm/min，高速分散30min，降低搅拌速度至650rpm/min后,再依次加入水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物，搅拌均匀，得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入配方量的纳米二氧化硅、钛白粉、硅烷偶联剂和抗静电剂,控制转速为1150转/min,分散时间为20min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入配方量的光引发剂、流平剂、活性稀释剂、润湿剂后，搅拌0.5-2h,控制转速为550转/min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。