CN110054982A - 用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料及其制备方法和涂装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料及其制备方法和涂装工艺。防紫外线涂料包括以下重量份的组分：30‑45份树脂乳液、4‑8份助剂、6‑10份填料、3‑5份紫外线吸收剂和去离子水20‑30份；树脂乳液由质量比为1:0.8‑1:0.5‑0.8的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成；紫外线吸收剂包括以下重量份的组分：5‑10份改性二氧化钛、3‑5份甲基硅油、3‑6份聚二甲基硅氧烷、3‑5份邻羟基苯甲酸苯酯、1.8‑2.5份氧化锆纤维、1.4‑2.4份陶瓷纤维和20‑30份环氧树脂乳液。本发明的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料具有隔热效果好，防紫外线性能强的优点。

Description

用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料及其制备方法和涂装工艺
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料及其制备方法和涂装工艺。
背景技术
塑料由于质轻、易加工、耐腐蚀、资源丰富等特点，普遍出现在我们日常生活中，并逐步取代玻璃瓶，成为化妆品包装市场的主要材料，近年来，塑料包装已占领化妆品包装材料的八成以上。目前，目前化妆品塑料包装容器所用材质主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)等，为使化妆品包装瓶表面具有丰富的色彩效果，一般在化妆品包装瓶上喷涂多层涂料。
现有技术中，申请号为CN201010124841.5的中国发明专利申请文件中公开了一种水性塑料涂装漆，由透明红色浆、水性树脂、水性溶剂、水性助剂组成，由于所述水性塑料涂装漆中添加了透明红颜料使得所述水性塑料涂装漆成膜后能够看到基体材料表面的图案和颜色，将所述水性塑料涂装漆涂覆在金粉或银粉涂料表面，能够将金属色泽与透明红相结合，自然的映射出金属与透明红的混合色泽。本发明还提供了一种水性塑料涂装漆的制备方法，首先制备透明红色浆，然后在搅拌作用下向透明红色浆中加入水性溶剂、水性助剂、水性树脂，搅拌均匀后静置、即得到水性塑料涂装漆。
现有的这种水性塑料涂装漆附着力、硬度、耐高温和耐光照性良好，但是因为一些化妆品在遇到紫外线照射时，化妆品内的油脂和香料会发生氧化现象，破坏色素，从而使化妆品内的某些成分失去活力，且在较高的温度下，化妆品内的脂水容易分离，使得化妆品变质失效，因此，生产一种用于化妆品包装瓶上，且具有隔热和防紫外线功能的涂料是需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其具有隔热效果好，防紫外线性能强的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的制备方法，其具有制备方法简单，易于操作的优点。
本发明的第三个目的在于提供一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，其具有使防紫外线涂料的附着力较好，使化妆品包装瓶的抗紫外线耐久性较好的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，包括以下重量份的组分：30-45份树脂乳液、4-8份助剂、6-10份填料、3-5份紫外线吸收剂和去离子水20-30份；
所述树脂乳液由质量比为1:0.8-1:0.5-0.8的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成；
所述助剂由以下重量份的组分混合而成：1-1.8份成膜助剂、0.4-0.8份消泡剂、0.1-0.4份增稠剂、0.1-0.4份防腐剂和0.4-0.8份分散剂；
所述紫外线吸收剂包括以下重量份的组分：5-10份改性二氧化钛、3-5份甲基硅油、3-6份聚二甲基硅氧烷、3-5份邻羟基苯甲酸苯酯、1.8-2.5份氧化锆纤维、1.4-2.4份陶瓷纤维和20-30份环氧树脂乳液。
通过采用上述技术方案，由于采用二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成树脂乳液，使树脂乳液具有三者的优点，其中二氧化硅改性丙烯酸酯具有优良的成膜性、涂膜透明性和柔软性，同时吸水率更低，阻隔性能强，涂层的耐候性和耐老化性能有所提高，可显著提高涂层的耐紫外线老化性，聚氨酯丙烯酸酯具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性和高剥离强度，并且具有聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，空心玻璃微珠具有质轻、低导热、强度高和化学稳定性好的优点，导热系数低，具有防辐射、耐腐蚀、防水等性能，二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠三者相互协同，可提高防紫外线涂料的防腐蚀、防紫外线、防黄变和隔热性能，防止化妆品包装瓶受到紫外线照射和太阳光照射，导致化妆品变质。
使用改性二氧化钛、陶瓷纤维和氧化锆纤维等原料制备紫外线吸收剂，改性二氧化钛降低了二氧化钛的表面能，改善二氧化钛的表面性质，提高了离子与有机相的亲和力，从而降低二氧化钛粒子的表面极性，使其在环氧树脂乳液中分散均匀，且经改性后的二氧化钛抗紫外线性能和隔热性能提高，氧化锆纤维的密度较低，使得氧化锆纤维具有优异的耐高温、隔热好、强度高等优点，耐腐蚀、抗氧化且无污染，陶瓷纤维是一种具有低导热率、优良的热稳定性、化学稳定性和耐腐蚀性的物质，隔热性能好，热传导低，使得防紫外线吸收剂不仅具有优异的防紫外线性能，还具有较好的隔热性能，进一步提高防紫外线涂料的防紫外线性能和隔热性能。
进一步地，所述改性二氧化钛由以下方法制成：(1)将1-3份硅烷偶联剂KH570加入去离子水中，混合均匀后，加入3-9份二氧化钛和3-6份陶瓷粉，在250-300r/min的转速下搅拌10-20min，用4000-4300r/min的转速离心30-35min，用去离子水洗涤2次，置于78-84℃的温度下干燥至恒重；
(2)将步骤(1)所得物加入4-7份苯乙烯、3-4份聚四氟乙烯和2-5份聚乙烯醇，超声处理10-15min，加入1-3份过硫酸铵，反应4-5h，抽滤、洗涤、真空干燥。
通过采用上述技术方案，使用硅烷偶联剂KH570对二氧化钛进行表面包裹，使二氧化钛的表面性质发生改变，使二氧化钛和陶瓷粉能够很好的分散在有机溶剂中，不易团聚，陶瓷粉具有优异的隔热性能，与改性二氧化钛混合改性，可提高二氧化钛的隔热性；再将聚苯乙烯包裹在改性二氧化钛和陶瓷粉的表面，聚苯乙烯具有低导热率，为0.04-0.15W/(m·k)，几乎不受温度而变化，具有良好的隔热性能，将聚苯乙烯包裹在改性二氧化钛的表面，可提高改性二氧化钛的隔热性能，制得防紫外线性能和隔热性能较好的改性二氧化钛。
进一步地，所述紫外线吸收剂的制备方法如下：(1)将氧化锆纤维和陶瓷纤维加入到甲基硅油中，混合均匀后研磨至粒径≤10μm；(2)将环氧树脂乳液预热至40-50℃，加入改性二氧化钛，混合均匀，再加入聚二甲基硅氧烷和邻羟基苯甲酸苯酯，混合均匀，最后加入步骤(1)研磨所得粉末，并冷却至室温，即制得紫外线吸收剂。
通过采用上述技术方案，将氧化锆纤维和陶瓷纤维研磨粉碎，将环氧树脂和改性二氧化钛混合，因为二氧化钛经改性后，表面极性降低，可均匀分散在环氧树脂乳液中，再加入聚二甲基硅氧烷和邻羟基苯甲酸苯酯，二者均具有防紫外线功能，可提高紫外线涂料的防紫外线性能，最后与氧化锆纤维和陶瓷纤维混合，使得紫外线吸收剂混合充分。
进一步地，所述二氧化硅改性丙烯酸酯由以下方法制成：将10-15份去离子水、1-3份十二烷基硫酸钠、1.5-2.5份苯乙烯、1.5-2.5份丙烯酸丁酯以及9-12份硅溶胶混合，制得预乳化液；将5-10份去离子水、0.5-1.2份十二烷基硫酸钠、0.5-0.9份亚硫酸氢钠混合均匀，加入预乳化液和0.4-0.7份过硫酸钾，升温至66℃，反应4-5h，降温、过滤，制得二氧化硅改性丙烯酸酯。
通过采用上述技术方案，采用硅溶胶制备二氧化硅改性丙烯酸酯，硅溶胶的成本低，分散性好，使得纳米二氧化硅粒子在乳液中分散的比较均匀，改性后的丙烯酸酯吸水率降低，硬度提高，具有较好的耐刮擦性和柔韧性。
进一步地，所述填料由以下重量份的组分混合而成：6-10份超细滑石粉、6-9份氧化铝粉末和3-6份碳酸钙。
通过采用上述技术方案，纳米碳酸钙能够降低表面孔隙的渗透性，提高涂层的封闭作用，超细滑石粉能够赋予涂膜较好的流平性、涂膜平整度和保光性，氧化铝粉末的分散性较好，能够增加涂料中各组分的流动性。
进一步地，所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、丙二醇丁醚和乙二醇丁醚中的一种或几种的组合物；消泡剂丁醇、1，2-丙二醇、辛醇和乳化二甲基硅油中的一种或几种的组合物；增稠剂为邻苯二甲酸二丁酯、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和黄原胶中的一种或几种的组合物；防腐剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮、甲基异噻唑啉酮和甲基氯异噻唑啉酮中的一种或几种的组合物；分散剂为十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和聚丙烯酸钠的一种或几种的组合物。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)向树脂乳液中加入填料、去离子水，搅拌混合后，研磨，研磨温度为30-40℃，研磨至平均粒径≤10μm；
(2)依次向树脂乳液中加入助剂和紫外线吸收剂，密封搅拌，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌30-40min，即制得防紫外线涂料。
通过采用上述技术方案，防紫外线涂料的合成方法简单，研磨细度较小，可使涂膜的平整度和流平性较好，透明度高，成膜性和致密性好。
为实现上述第三个目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，包括以下步骤：
S1、表面预处理：用砂纸打磨化妆品包装瓶，流水冲洗干净，烘干表面水分，再进行静电除尘；
S2、一次喷涂：将底漆喷涂在化妆品包装瓶上，喷涂量为30-50g/m2，使用UV光固化，使底漆干燥，形成底漆层；UV固化能量为400-600mj/cm2，峰值为50-80mw/cm2，固化时间为50-60s；
S3、二次喷涂：将化妆品包装瓶进行静电除尘处理，将防紫外线涂料喷涂在底漆层上，涂布量为20-30g/m2，在60-80℃下干燥，形成连续均匀的涂料层。
通过采用上述技术方案，首先对化妆品包装瓶的表面进行砂纸打磨、流水冲洗和静电除尘，去除化妆品包装瓶表面的污染物，使化妆品包装瓶表面较为洁净，使化妆品包装瓶表面粗糙程度增大，增加与底漆之间的接触面，从而使底漆涂层较为平整，再在底漆层上喷涂防紫外线涂料，底漆层与防紫外线涂料形成的涂层相互配合，可提高防紫外线涂料的隔热持久性和防紫外线持久性。
进一步地，所述步骤S2中，底漆由以下方法制成：将10-15份硬脂醇丙烯酸酯共聚物、5-10份酚醛环氧丙烯酸酯和20-25份有机硅改性环氧树脂混合，加入1.5-2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、3-6份硅藻土和2-5份贝壳粉，搅拌0.5-1h，制得底漆。
通过采用上述技术方案，酚醛环氧丙烯酸酯固化后耐黄变性、附着力较好，硬度和柔韧性较佳，光泽度好、耐腐蚀性能、耐热性能较好，有机硅改性环氧树脂的耐氧化性和耐高温性能较好，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮是光引发剂，与酚醛环氧丙烯酸酯和有机硅改性环氧树脂的分散性好，硅藻土质轻、抗压强度高、体积密度低、导热系数小，是一种理想的隔热、绝热材料，贝壳粉对紫外线具有一定的抵抗能力，其贝壳粉的主要成分为碳酸钙，热传导率很低，是理想的保温隔热材料，具有非常好的保温隔热性能，使用硅藻土和贝壳粉制备的底漆具有隔热、防紫外线功能，底漆涂层与防紫外线涂层相互配合，可提高化妆品包装瓶的隔热性能和防紫外线性能，使防紫外线性能和隔热性能较为持久。
进一步地，所述贝壳粉和硅藻土的粒径为3-5μm。
通过采用上述技术方案，贝壳粉和硅藻土粒径较小，可较为平整的粘附在化妆品包装瓶上，使底漆涂层较为平整致密。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成树脂乳液，由于二氧化硅改性丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯具有良好的分散性能和粘附力，固化后，涂层具有卓越的光学性能和耐候性，同时吸水率较低，耐水性较好，空心玻璃微珠的导热系数低，具有防辐射、耐腐蚀等性能，三者相互配合制备成的树脂乳液，可提高防紫外线涂料的防腐性、防紫外线性能和隔热性能。
第二、本发明中优选采用改性二氧化钛、氧化钙纤维和陶瓷纤维制备防紫外线吸收剂，改性后的二氧化钛与有机溶剂的分散性好，且紫外线屏蔽作用提高，氧化锆纤维和陶瓷纤维具有耐高温、隔热性好、强度高等优点，与聚二甲基硅氧烷和邻羟基苯甲酸苯酯相互配合，可使紫外线吸收剂不仅具有优异的紫外线屏蔽性，更具有优异的隔热性，使喷涂在化妆品包装瓶上的防紫外线涂料对紫外线进行屏蔽，并起到隔热作用，防止紫外线照射和外界温度较高，引起包装瓶内的化妆品变质。
第三、本发明中通过底漆层和防紫外线涂料层相互配合，可提高底漆层与涂料层之间的附着力，同时在底漆中添加硅藻土和贝壳粉，使底漆层具有较好的隔热性和防紫外线性，与防紫外线涂料层中的氧化锆纤维、陶瓷纤维和改性二氧化钛相互配合，可提高化妆品包装瓶的隔热耐久性和防紫外线耐久性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
改性二氧化钛的制备例1-3
硅烷偶联剂KH570选自广州保成新材料科技有限公司出售的型号为KH-570的硅烷偶联剂，陶瓷粉选自石家庄市灵寿县岩诚矿产品加工厂出售的货号为256-9的陶瓷粉，二氧化钛选自广州学宇贸易有限公司出售的型号为NTR606的二氧化钛。
制备例1：(1)将1kg硅烷偶联剂KH570加入去离子水中，混合均匀后，加入3kg二氧化钛和3kg陶瓷粉，在250r/min的转速下搅拌10min，用4000r/min的转速离心30min，用去离子水洗涤2次，置于78℃的温度下干燥至恒重；
(2)将步骤(1)所得物加入4kg苯乙烯、3kg聚四氟乙烯和2kg聚乙烯醇，超声处理10min，加入1kg过硫酸铵，反应4h，抽滤、洗涤、真空干燥。
制备例2：(1)将2kg硅烷偶联剂KH570加入去离子水中，混合均匀后，加入6kg二氧化钛和4kg陶瓷粉，在280r/min的转速下搅拌15min，用4200r/min的转速离心32min，用去离子水洗涤2次，置于81℃的温度下干燥至恒重；
(2)将步骤(1)所得物加入5kg苯乙烯、3.5kg聚四氟乙烯和4kg聚乙烯醇，超声处理13min，加入2kg过硫酸铵，反应4.5h，抽滤、洗涤、真空干燥。
制备例3：(1)将3kg硅烷偶联剂KH570加入去离子水中，混合均匀后，加入9kg二氧化钛和6kg陶瓷粉，在300r/min的转速下搅拌20min，用4300r/min的转速离心35min，用去离子水洗涤2次，置于84℃的温度下干燥至恒重；
(2)将步骤(1)所得物加入7kg苯乙烯、4kg聚四氟乙烯和5kg聚乙烯醇，超声处理15min，加入3kg过硫酸铵，反应5h，抽滤、洗涤、真空干燥。
二氧化硅改性丙烯酸酯的制备例4-6
制备例4：将10kg去离子水、1kg十二烷基硫酸钠、1.5kg苯乙烯、1.5kg丙烯酸丁酯以及9kg硅溶胶混合，制得预乳化液；将5kg去离子水、0.5kg十二烷基硫酸钠、0.5kg亚硫酸氢钠混合均匀，加入预乳化液和0.4kg过硫酸钾，升温至66℃，反应4h，降温、过滤，制得二氧化硅改性丙烯酸酯。
制备例5：将13kg去离子水、2kg十二烷基硫酸钠、2kg苯乙烯、2kg丙烯酸丁酯以及10kg硅溶胶混合，制得预乳化液；将8kg去离子水、0.8kg十二烷基硫酸钠、0.7kg亚硫酸氢钠混合均匀，加入预乳化液和0.5kg过硫酸钾，升温至66℃，反应4.5h，降温、过滤，制得二氧化硅改性丙烯酸酯。
制备例6：将15kg去离子水、3kg十二烷基硫酸钠、2.5kg苯乙烯、2.5kg丙烯酸丁酯以及12kg硅溶胶混合，制得预乳化液；将10kg去离子水、1.2kg十二烷基硫酸钠、0.9kg亚硫酸氢钠混合均匀，加入预乳化液和0.7kg过硫酸钾，升温至66℃，反应5h，降温、过滤，制得二氧化硅改性丙烯酸酯。
实施例
实施例1-3中聚氨酯丙烯酸树脂选自广州市利厚贸易有限公司出售的型号为RJ426的氨基丙烯酸树脂，空心玻璃微珠选自广州市燊纳贸易有限公司出售的型号为K65的空心玻璃微珠，超细滑石粉选自灵寿县恒昌矿产品加工厂出售的Z-11的超细滑石粉，纳米碳酸钙选自东莞市广硕化工有限公司出售的货号为GS020的纳米碳酸钙，硬脂醇丙烯酸酯共聚物选自陕西尼尔生物科技有限公司出售的货号为PIONEER35的硬脂醇丙烯酸酯，酚醛环氧丙烯酸酯选自东莞市井上化工有限公司出售的型号为UV-1023的酚醛环氧丙烯酸酯，有机硅改性环氧树脂选自湖北新四海化工股份有限公司出售的货号为023的有机硅改性环氧树脂，氧化锆纤维选自南京好特炉业有限公司出售的氧化锆纤维，陶瓷纤维选自灵寿县嘉硕建材加工有限公司出售的货号为003的陶瓷纤维，环氧树脂乳液选自无锡钱广化工原料有限公司出售的牌号为QG-627的环氧树脂乳液，硅藻土选自灵寿县汇茂矿产品加工厂出售的货号为1250的硅藻土，贝壳粉选自灵寿县强东矿产品加工厂出售的货号为1230的贝壳粉。
实施例1：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，原料配比如表1所示，其制备方法包括以下步骤：
(1)向30kg树脂乳液中加入6kg填料、20kg去离子水，搅拌混合后，研磨，研磨温度为30℃，研磨至平均粒径≤10μm；
其中树脂乳液由质量比为1:0.8:0.5的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成，二氧化硅改性丙烯酸酯由制备例4制备而成，填料由表1中的组分混合制成；
(2)依次向树脂乳液中加入4kg助剂和3kg紫外线吸收剂，密封搅拌，搅拌转速为800r/min，搅拌30min，即制得防紫外线涂料；
其中助剂由表1中的组分混合制成，成膜助剂为乙二醇，消泡剂为丁醇，增稠剂为邻苯二甲酸二丁酯，防腐剂为甲基异噻唑啉酮，分散剂为十二烷基硫酸钠，紫外线吸收剂的原料配比如表2所示，且其制备方法如下：
(1)将1.8kg氧化锆纤维和1.4kg陶瓷纤维加入到3kg甲基硅油中，混合均匀后研磨至粒径≤10μm；
(2)将20kg环氧树脂乳液预热至40℃，加入5kg改性二氧化钛，混合均匀，再加入3kg聚二甲基硅氧烷和3kg邻羟基苯甲酸苯酯，混合均匀，最后加入步骤(1)研磨所得粉末，并冷却至室温，即制得紫外线吸收剂，改性二氧化钛由制备例1制成。
该用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺包括以下步骤：
S1、表面预处理：用砂纸打磨化妆品包装瓶，流水冲洗干净，烘干表面水分，再进行静电除尘；
其中烘干温度为50℃，烘干时间为3min，静电除尘为手动静电除尘，通过手动静电除尘强对包装瓶表面进行2s的除尘操作，再使用静电测试器进行检测，确认包装瓶上所带静电电压在-0.05KV以内；
S2、一次喷涂：将底漆喷涂在化妆品包装瓶上，喷涂量为30g/m2，使用UV光固化，使底漆干燥，形成底漆层；UV固化能量为400mj/cm2，峰值为50mw/cm2，固化时间为50s；
其中底漆由以下方法制成：将10kg硬脂醇丙烯酸酯共聚物、5kg酚醛环氧丙烯酸酯和20kg有机硅改性环氧树脂混合，加入1.5kg 2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、3kg硅藻土和2kg贝壳粉，搅拌0.5h，制得底漆，硅藻土和贝壳粉的粒径为3μm；
S3、二次喷涂：将化妆品包装瓶进行静电除尘处理，静电除尘处理与步骤S1方法相同，将防紫外线涂料喷涂在底漆层上，雾化压力为4.5kg/cm2，涂布量为20g/m2，在60℃下干燥，形成连续均匀的涂料层。
表1实施例1-3中防紫外线涂料的原料配比
表2实施例1-3中紫外线吸收剂的原料配比
实施例2：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，原料配比如表1所示，其制备方法包括以下步骤：
(1)向38kg树脂乳液中加入8kg填料、25kg去离子水，搅拌混合后，研磨，研磨温度为35℃，研磨至平均粒径≤10μm；
其中树脂乳液由质量比为1:0.9:0.7的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成，二氧化硅改性丙烯酸酯由制备例5制备而成，填料由表1中的组分混合制成；
(2)依次向树脂乳液中加入6kg助剂和4kg紫外线吸收剂，密封搅拌，搅拌转速为900r/min，搅拌35min，即制得防紫外线涂料；
其中助剂由表1中的组分混合制成，成膜助剂为丙二醇，消泡剂为1，2-丙二醇，增稠剂为羟甲基纤维素，防腐剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮，分散剂为聚氧乙烯烷基苯基醚，紫外线吸收剂的原料配比如表2所示，且其制备方法如下：
(1)将2.1kg氧化锆纤维和1.9kg陶瓷纤维加入到4kg甲基硅油中，混合均匀后研磨至粒径≤10μm；
(2)将25kg环氧树脂乳液预热至45℃，加入8kg改性二氧化钛，混合均匀，再加入5kg聚二甲基硅氧烷和4kg邻羟基苯甲酸苯酯，混合均匀，最后加入步骤(1)研磨所得粉末，并冷却至室温，即制得紫外线吸收剂，改性二氧化钛由制备例2制成。
该用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺包括以下步骤：
S1、表面预处理：用砂纸打磨化妆品包装瓶，流水冲洗干净，烘干表面水分，再进行静电除尘；
其中烘干温度为55℃，烘干时间为4min，静电除尘为手动静电除尘，通过手动静电除尘强对包装瓶表面进行3s的除尘操作，再使用静电测试器进行检测，确认包装瓶上所带静电电压在0.03KV以内；
S2、一次喷涂：将底漆喷涂在化妆品包装瓶上，喷涂量为40g/m2，使用UV光固化，使底漆干燥，形成底漆层；UV固化能量为500mj/cm2，峰值为60mw/cm2，固化时间为55s；
其中底漆由以下方法制成：将13kg硬脂醇丙烯酸酯共聚物、8kg酚醛环氧丙烯酸酯和23kg有机硅改性环氧树脂混合，加入1.8kg 2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、5kg硅藻土和4kg贝壳粉，搅拌0.8h，制得底漆，硅藻土和贝壳粉的粒径为4μm；
S3、二次喷涂：将化妆品包装瓶进行静电除尘处理，静电除尘处理与步骤S1方法相同，将防紫外线涂料喷涂在底漆层上，雾化压力为5.0kg/cm2，涂布量为25g/m2，在70℃下干燥，形成连续均匀的涂料层。
实施例3：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，原料配比如表1所示，其制备方法包括以下步骤：
(1)向45kg树脂乳液中加入10kg填料、30kg去离子水，搅拌混合后，研磨，研磨温度为40℃，研磨至平均粒径≤10μm；
其中树脂乳液由质量比为1:1:0.8的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成，二氧化硅改性丙烯酸酯由制备例6制备而成，填料由表1中的组分混合制成；
(2)依次向树脂乳液中加入8kg助剂和5kg紫外线吸收剂，密封搅拌，搅拌转速为1000r/min，搅拌40min，即制得防紫外线涂料；
其中助剂由表1中的组分混合制成，成膜助剂为质量比为1:1的丙二醇丁醚和乙二醇丁醚，消泡剂为质量比为1:1的辛醇和乳化二甲基硅油，增稠剂为质量比为1:1的羟乙基纤维素和黄原胶，防腐剂为甲基氯异噻唑啉酮，分散剂为质量比为1:1的2-氨基-2-甲基-1-丙醇和聚丙烯酸钠，紫外线吸收剂的原料配比如表2所示，且其制备方法如下：
(1)将2.5kg氧化锆纤维和2.4kg陶瓷纤维加入到5kg甲基硅油中，混合均匀后研磨至粒径≤10μm；
(2)将30kg环氧树脂乳液预热至50℃，加入10kg改性二氧化钛，混合均匀，再加入6kg聚二甲基硅氧烷和5kg邻羟基苯甲酸苯酯，混合均匀，最后加入步骤(1)研磨所得粉末，并冷却至室温，即制得紫外线吸收剂，改性二氧化钛由制备例3制成。
该用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺包括以下步骤：
S1、表面预处理：用砂纸打磨化妆品包装瓶，流水冲洗干净，烘干表面水分，再进行静电除尘；
其中烘干温度为60℃，烘干时间为3min，静电除尘为手动静电除尘，通过手动静电除尘强对包装瓶表面进行2s的除尘操作，再使用静电测试器进行检测，确认包装瓶上所带静电电压在0.05KV以内；
S2、一次喷涂：将底漆喷涂在化妆品包装瓶上，喷涂量为50g/m2，使用UV光固化，使底漆干燥，形成底漆层；UV固化能量为600mj/cm2，峰值为80mw/cm2，固化时间为60s；
其中底漆由以下方法制成：将15kg硬脂醇丙烯酸酯共聚物、10kg酚醛环氧丙烯酸酯和25kg有机硅改性环氧树脂混合，加入2kg-2甲基-1-苯基-1-丙酮、6kg硅藻土和5kg贝壳粉，搅拌1h，制得底漆，硅藻土和贝壳粉的粒径为5μm；
S3、二次喷涂：将化妆品包装瓶进行静电除尘处理，静电除尘处理与步骤S1方法相同，将防紫外线涂料喷涂在底漆层上，雾化压力为5.5kg/cm2，涂布量为30g/m2，在80℃下干燥，形成连续均匀的涂料层。
对比例
对比例1：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，与实施例1的区别在于，防紫外线吸收剂中未添加改性二氧化钛，该防紫外线涂料的涂装工艺与实施例1相同。
对比例2：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，与实施例1的区别在于，防紫外线吸收剂中未添加氧化锆纤维，该防紫外线涂料的涂装工艺与实施例1相同。
对比例3：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，与实施例1的区别在于，防紫外线吸收剂中未添加陶瓷纤维，该防紫外线涂料的涂装工艺与实施例1相同。
对比例4：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，与实施例1的区别在于，防紫外线涂料中未添加二氧化硅改性丙烯酸酯，该防紫外线涂料的涂装工艺与实施例1相同。
对比例5：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，与实施例1的区别在于，防紫外线涂料中未添加聚氨酯丙烯酸酯，该防紫外线涂料的涂装工艺与实施例1相同。
对比例6：一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，与实施例1的区别在于，经步骤S1中静电除尘后，直接喷涂防紫外线涂料，未喷涂底漆。
对比例7：一种用于化妆品包装瓶的涂料的涂装工艺，与实施例1的区别在于，底漆用申请号为CN201010140577.4中实施例1制备的水性UV涂料替代，本发明水性UV涂料由以下重量份的原料加工而成：聚氨酯丙烯酸酯树脂35份，硬脂醇丙烯酸酯共聚物15份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂30份，光引发剂1份，流平剂0.2份，助溶剂2份，水100份。
性能检测试验
一、用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的隔热性和防紫外线性能检测
将聚乙烯材料板裁剪成30mm×30mm×2mm的试样，灭菌，并在电压为15kv，频率为350Hz的介质阻挡放电中处理10s，取90块试样，分为9组，每组10块，将1-8组的聚乙烯材料板上对应喷涂上由实施例1-3和对比例1-5制备的用于化妆品包装瓶的涂料，在80℃下烘干，涂层厚度为20±2μm，第9组聚乙烯材料板不喷涂任何涂层，作为空白组，并按照以标准，检测防紫外线涂料的各项性能：
1、隔热性能：按照JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》的中方法测试；
2、紫外线屏蔽率：按照GBA2680-1994《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比紫外线透射比及有关玻璃参数的测定》进行检测；
3、附着力：按照GB/T1720-1979《漆膜附着力测定法》进行检测；
4、硬度：按照GB/T6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》进行测试；
5、耐水性：按照GB/T9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》进行测试，检测结果如表3所示，每组测试结果取10块试样测试结果的平均值。
表3各实施例和各对比例制得的防紫外线涂料的性能测试
由表3中数据可以看出，按照实施例1-3中方法制备的防紫外线涂料，附着力和硬度好，耐水性强，隔热效果和紫外线屏蔽率高，具有较好的隔热性能和防紫外线性能，涂覆于塑料化妆品包装瓶上，可防止光照和紫外线照射，使化妆品变质。
对比例1因防紫外线涂料中未添加改性二氧化钛，经检测，防紫外线涂料的隔热性能和紫外线屏蔽效果与实施例1-3相比，明显降低，硬度变差，但附着力和耐水性与实施例1-3相似，说明加入改性二氧化钛能够提高防紫外线涂料的隔热和防紫外线性能。
对比例2因防紫外线吸收剂中未添加氧化锆纤维，对比例3因防紫外线吸收剂中未添加陶瓷纤维，由检测数据可以看出，未添加氧化锆纤维和陶瓷纤维制成的防紫外线涂料的隔热和紫外线屏蔽性能变差，硬度降低，说明添加氧化锆和陶瓷纤维能够提高防紫外线纤维的隔热性能和防紫外线性能。
对比例4因防紫外线吸收剂中未添加二氧化硅改性丙烯酸酯，对比例5因未添加聚氨酯丙烯酸酯，对比例4和对比例5制备的防紫外线涂料的隔热性能和紫外线屏蔽性能与实施例1-3相比，效果变差，且耐水性降低，说明添加二氧化硅改性丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯能够提高防紫外线涂料的隔热、防紫外线和耐水性。
二、化妆品包装瓶的隔热耐久性和防紫外线耐久性能的测试
选取相同规格的塑料化妆品包装瓶50个，平均分成5组，并按照实施例1-3和对比例6-7中涂装工艺对应在5组化妆品包装瓶上喷涂底漆和用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，待防紫外线涂料干燥后，将化妆品包装瓶在肥皂水中清洗20次，按照JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》检测清洗前后包装瓶的隔热性能，按照GB/T2680-1994《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比紫外线透射比及有关玻璃参数的测定》检测清洗前后包装瓶的紫外线屏蔽率，检测结果如表4所示，每组包装瓶检测结果取平均值。
表4实施例1-3和对比例6-7喷涂的化妆品包装瓶的性能测试
由表4中数据可以看出，按照实施例1-3中方法涂装的化妆品包装瓶在皂洗前后隔热温差最大减少0.6℃，说明实施例1-3中方法涂装的化妆品包装瓶的隔热耐久性较好，即使经过20次皂洗，仍然具有较好的耐热性能；实施例1-3涂装的化妆品包装瓶紫外线屏蔽率在皂洗前后变化不大，说明实施例1-3涂装的化妆品包装瓶的防紫外线耐久性较好。
对比例6因未在化妆品包装瓶上喷涂底漆，直接喷涂防紫外线涂料，在皂洗前，化妆品包装瓶的隔热性和紫外线屏蔽率与实施例1-3喷涂的化妆品包装瓶在皂洗前的隔热性和紫外线屏蔽率相差不大，但皂洗后，隔热性和紫外线屏蔽率下降明显，说明只喷涂一层防紫外线涂料，包装瓶的隔热性能和紫外线屏蔽效果虽好，但隔热耐久性和防紫外线耐久性较差，使用底漆和防紫外线涂料相互配合，可提高隔热耐久性和防紫外线耐久性。
对比例7因使用现有的水性UV漆代替底漆，在底漆上喷涂防紫外线涂料，经检测可以看出，在皂洗前，化妆品包装瓶的隔热性和紫外线屏蔽率均较好，但是在皂洗后，耐热性和紫外线屏蔽率明显降低，说明使用现有技术制备的水性UV漆作为底漆，与本发明的防紫外线涂料相互配合，防紫外线涂料的隔热耐久性和防紫外线性能较差。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：30-45份树脂乳液、4-8份助剂、6-10份填料、3-5份紫外线吸收剂和去离子水20-30份；
所述树脂乳液由质量比为1:0.8-1:0.5-0.8的二氧化硅改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和空心玻璃微珠混合制成；
所述助剂由以下重量份的组分混合而成：1-1.8份成膜助剂、0.4-0.8份消泡剂、0.1-0.4份增稠剂、0.1-0.4份防腐剂和0.4-0.8份分散剂；
所述紫外线吸收剂包括以下重量份的组分：5-10份改性二氧化钛、3-5份甲基硅油、3-6份聚二甲基硅氧烷、3-5份邻羟基苯甲酸苯酯、1.8-2.5份氧化锆纤维、1.4-2.4份陶瓷纤维和20-30份环氧树脂乳液。
2.根据权利要求1所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，所述改性二氧化钛由以下方法制成：（1）将1-3份硅烷偶联剂KH570加入去离子水中，混合均匀后，加入3-9份二氧化钛和3-6份陶瓷粉，在250-300r/min的转速下搅拌10-20min，用4000-4300r/min的转速离心30-35min，用去离子水洗涤2次，置于78-84℃的温度下干燥至恒重；
（2）将步骤（1）所得物加入4-7份苯乙烯、3-4份聚四氟乙烯和2-5份聚乙烯醇，超声处理10-15min，加入1-3份过硫酸铵，反应4-5h，抽滤、洗涤、真空干燥。
3.根据权利要求1所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，所述紫外线吸收剂的制备方法如下：（1）将氧化锆纤维和陶瓷纤维加入到甲基硅油中，混合均匀后研磨至粒径≤10μm；（2）将环氧树脂乳液预热至40-50℃，加入改性二氧化钛，混合均匀，再加入聚二甲基硅氧烷和邻羟基苯甲酸苯酯，混合均匀，最后加入步骤（1）研磨所得粉末，并冷却至室温，即制得紫外线吸收剂。
4.根据权利要求1所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，所述二氧化硅改性丙烯酸酯由以下方法制成：将10-15份去离子水、1-3份十二烷基硫酸钠、1.5-2.5份苯乙烯、1.5-2.5份丙烯酸丁酯以及9-12份硅溶胶混合，制得预乳化液；将5-10份去离子水、0.5-1.2份十二烷基硫酸钠、0.5-0.9份亚硫酸氢钠混合均匀，加入预乳化液和0.4-0.7份过硫酸钾，升温至66℃，反应4-5h，降温、过滤，制得二氧化硅改性丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，所述填料由以下重量份的组分混合而成：6-10份超细滑石粉、6-9份氧化铝粉末和3-6份碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料，其特征在于，所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、丙二醇丁醚和乙二醇丁醚中的一种或几种的组合物；消泡剂丁醇、1，2-丙二醇、辛醇和乳化二甲基硅油中的一种或几种的组合物；增稠剂为邻苯二甲酸二丁酯、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和黄原胶中的一种或几种的组合物；防腐剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮、甲基异噻唑啉酮和甲基氯异噻唑啉酮中的一种或几种的组合物；分散剂为十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和聚丙烯酸钠的一种或几种的组合物。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向树脂乳液中加入填料、去离子水，搅拌混合后，研磨，研磨温度为30-40℃，研磨至平均粒径≤10μm；
（2）依次向树脂乳液中加入助剂和紫外线吸收剂，密封搅拌，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌30-40min，即制得防紫外线涂料。
8.一种根据权利要求1-6任一项所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、表面预处理：用砂纸打磨化妆品包装瓶，流水冲洗干净，烘干表面水分，再进行静电除尘；
S2、一次喷涂：将底漆喷涂在化妆品包装瓶上，喷涂量为30-50g/m2，使用UV光固化，使底漆干燥，形成底漆层；UV固化能量为400-600mj/cm2，峰值为50-80mw/cm2，固化时间为50-60s；
S3、二次喷涂：将化妆品包装瓶进行静电除尘处理，将防紫外线涂料喷涂在底漆层上，涂布量为20-30g/m2，在60-80℃下干燥，形成连续均匀的涂料层。
9.根据权利要求8所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S2中，底漆由以下方法制成：将10-15份硬脂醇丙烯酸酯共聚物、5-10份酚醛环氧丙烯酸酯和20-25份有机硅改性环氧树脂混合，加入1.5-2份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、3-6份硅藻土和2-5份贝壳粉，搅拌0.5-1h，制得底漆。
10.根据权利要求9所述的用于化妆品包装瓶的防紫外线涂料的涂装工艺，其特征在于，所述贝壳粉和硅藻土的粒径为3-5μm。
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