CN111978829B - 一种超耐黄变高硬度uv全亮透明面漆及其制备方法 - Google Patents

一种超耐黄变高硬度uv全亮透明面漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于UV漆技术领域，提供一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法，所述超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆由以下重量份数的原料组成：20‑40份双酚A环氧丙烯酸酯、10‑20份胺基改性环氧丙烯酸酯、20‑40份丙烯酸酯单体、3‑5份光引发剂、0.5‑2份添加剂；其中，所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2‑羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯按质量比0.1‑0.6：1：0.8‑2组成；所述添加剂为消泡剂、润湿剂、分散剂、防沉剂中的一种或多种。该超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆不仅具有良好的丰满度、附着力和耐污性，还具有优异的耐黄变性能，硬度高，可用于餐桌、茶几等的3D打印图案上。

Description

一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及UV漆技术领域，特别是涉及一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的提高，木材、石材等不可再生原材料的使用越来越来少，因此，餐桌、茶几等的台面被越来越多地替换成，如玻璃、合成石材等可再生的原材料。当下，年轻人成为主流消费人群，他们更偏爱图案简单、色彩单一的餐桌、茶几等产品。而采用3D打印技术来在餐桌、茶几等上制备图案，具有环保、效率高、颜色均匀等优点，能满足年轻人的消费需求，因而被广泛应用。
为了更好地保护这些3D打印图案，在其上面喷涂一道起保护作用的漆膜就变得尤为重要。其中，UV漆，也称为紫外光固化涂料，它是目前常用的一种涂料，其经过强紫外线光照射即可瞬间固化成膜，具有固含量高、节约能源、生产速度快、污染少等优点。而且，UV漆能通过机械化操作，实现可连续、大规模化的生产，能使涂装表面历久常新，所以，其可被应用于餐桌、茶几等的3D打印图案上，起到保护这些3D打印图案的作用。
但是，现有的UV漆，其耐黄变性能差，会影响这些3D打印图案的颜色，进而影响3D打印图案的装饰效果，而且，现有UV漆的漆膜硬度一般仅为2H左右，在外力作用下，容易被破坏，进而不能牢固地保护这些3D打印图案，影响餐桌、茶几等的使用。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，该超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆不仅具有良好的丰满度、附着力和耐污性，还具有优异的耐黄变性能，硬度高，可用于餐桌、茶几等的3D打印图案上。
本发明的目的之二是针对现有技术的不足，提供一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法。
本发明公开了一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯20-40份；
胺基改性环氧丙烯酸酯10-20份；
丙烯酸酯单体20-40份；
光引发剂3-5份；
添加剂0.5-2份；
其中，所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯按质量比0.1-0.6：1：0.8-2组成；
其中，所述添加剂为消泡剂、润湿剂、分散剂、防沉剂中的一种或多种；
所述消泡剂优选为丙烯酸类消泡剂；
所述润湿剂优选为丙烯酸类润湿剂；
所述分散剂优选为有机硅类分散剂或丙烯酸类分散剂；
所述防沉剂优选为疏水型气相二氧化硅。
优选地，所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯36份；
胺基改性环氧丙烯酸酯18份；
丙烯酸酯单体32份；
光引发剂3.6份；
添加剂1.8份。
优选地，所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯按质量比0.2-0.4：1：1-1.5组成。
进一步优选地，所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯按质量比0.3：1：1.2组成。
优选地，所述胺基改性环氧丙烯酸酯为江门市恒光新材料有限公司生产的6100D-80，或者广东立邦长润发科技材料有限公司生产的雅涂美YTM2087。
优选地，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮中的一种或多种。
一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：在容器中加入所述双酚A环氧丙烯酸酯、胺基改性环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯单体，搅拌均匀，得到预混物；
步骤二：在步骤一的所述预混物中加入所述光引发剂，继续搅拌，得到混合树脂；
步骤三：在步骤二的所述混合树脂中加入所述添加剂，搅拌均匀，即得所述超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆。
优选地，所述步骤一中，搅拌时间为3-5min；所述步骤二中，搅拌时间为10-30min。
优选地，所述步骤三中，搅拌时间为6-10min。
与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
本发明以双酚A环氧丙烯酸酯为主要的成膜物质，为漆膜提供良好的附着力、硬度、光泽度；但双酚A环氧丙烯酸酯的粘度大、固化后脆性大、且耐黄变性能差。基于此，本发明加入丙烯酸酯单体来降低漆膜粘度，改善漆膜的施工性能。而且，经研究发现，在双酚A环氧丙烯酸酯中加入胺基改性环氧丙烯酸酯能促进漆膜的固化反应，充分反应漆膜中的双键等活性基团，进而能有效改善漆膜的耐黄变性能；但是，由于固化反应过快，漆膜固化收缩大、固化后漆膜表面不平整、附着力下降、且固化后仍然存在脆性大的问题。
因此，为进一步优化该漆膜，发明人采用由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯按质量比0.1-0.6：1：0.8-2组成的混合物作为所述丙烯酸酯单体加入该漆膜中。上述三种丙烯酸酯单体(尤其是新戊二醇二丙烯酸酯)能有效降低漆膜的粘度，确保其施工性能。丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯分别为单官能度、双官能度和三官能度的丙烯酸酯单体，因此，调整这三种丙烯酸酯单体的质量比为0.1-0.6：1：0.8-2，能有效调节该漆膜的固化速度和硬度；而且，三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯中的刚性基团-三嗪环也能确保该漆膜的高硬度和耐黄变性。而丙烯酸异冰片酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯配合，能降低该漆膜的固化收缩率，降低固化后漆膜的内应力，改善其脆性大的问题，进而提高漆膜的附着力和平整性。
所以，将20-40份由上述三种丙烯酸酯单体组成的丙烯酸酯单体、配合20-40份双酚A环氧丙烯酸酯和10-20份胺基改性环氧丙烯酸酯，再加入3-5份光引发剂和0.5-2份添加剂，即得到本发明的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，该超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆不仅具有优异的硬度和耐黄变性能(该漆膜的铅笔硬度高达6H、耐黄变性(168h)ΔE可达0.82)，还具有光泽度、附着力、丰满度、耐磨性和耐污性能好的优点。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯 20份；
胺基改性环氧丙烯酸酯 10份；
丙烯酸异冰片酯 0.65份；
新戊二醇二丙烯酸酯 6.5份；
三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯 13份；
光引发剂 3份；
消泡剂 0.2份；
防沉剂 0.3份；
其中，胺基改性环氧丙烯酸酯为江门市恒光新材料有限公司生产的6100D-80；
其中，光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮。
本实施例的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：在容器中加入所述双酚A环氧丙烯酸酯、胺基改性环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯单体，搅拌3-5min，得到预混物；
步骤二：在步骤一的所述预混物中加入所述光引发剂，继续搅拌10-30min，得到混合树脂；
步骤三：在步骤二的所述混合树脂中加入添加剂，搅拌6-10min，即得所述超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆。
实施例2
本实施例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯 25份；
胺基改性环氧丙烯酸酯 16份；
丙烯酸异冰片酯 3.6份；
新戊二醇二丙烯酸酯 9份；
三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯 13.4份；
光引发剂 3.6份；
消泡剂 0.3份；
润湿剂 0.4份；
分散剂 0.5份。
其中，胺基改性环氧丙烯酸酯为江门市恒光新材料有限公司生产的6100D-80；
其中，光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按质量比1：0.2组成。
本实施例的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法参照实施例1。
实施例3
本实施例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯 30份；
胺基改性环氧丙烯酸酯 18份；
丙烯酸异冰片酯 2.7份；
新戊二醇二丙烯酸酯 13.5份；
三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯 13.8份；
光引发剂 4份；
消泡剂 0.3份；
润湿剂 0.4份；
分散剂 0.8份。
其中，胺基改性环氧丙烯酸酯为广东立邦长润发科技材料有限公司生产的雅涂美YTM2087；
其中，光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和1-羟基-环已基-苯基甲酮按质量比1：0.5组成。
本实施例的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法参照实施例1。
实施例4
本实施例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯 36份；
胺基改性环氧丙烯酸酯 18份；
丙烯酸异冰片酯 3.84份；
新戊二醇二丙烯酸酯 12.8份；
三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯 15.36份；
光引发剂 3.6份；
消泡剂 0.3份；
防沉剂 0.3份；
润湿剂 0.6份；
分散剂 0.6份。
其中，胺基改性环氧丙烯酸酯为广东立邦长润发科技材料有限公司生产的雅涂美YTM2087；
其中，光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和1-羟基-环已基-苯基甲酮按质量比1：0.5组成。
本实施例的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法参照实施例1。
实施例5
本实施例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯 40份；
胺基改性环氧丙烯酸酯 20份；
丙烯酸异冰片酯 10份；
新戊二醇二丙烯酸酯 16.7份；
三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯 13.3份；
光引发剂 3.6份；
消泡剂 0.3份；
防沉剂 0.4份；
润湿剂 0.6份；
分散剂 0.7份。
其中，胺基改性环氧丙烯酸酯为广东立邦长润发科技材料有限公司生产的雅涂美YTM2087；
其中，光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和1-羟基-环已基-苯基甲酮按质量比1：0.5组成。
本实施例的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法参照实施例1。
对比例1
本对比例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法与实施例4基本相同，其区别仅在于：将实施例4中的双酚A环氧丙烯酸酯替换为胺基改性环氧丙烯酸酯。
对比例2
本对比例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法与实施例4基本相同，其区别仅在于：将实施例4中的胺基改性环氧丙烯酸酯替换为双酚A环氧丙烯酸酯。
对比例3
本对比例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法与实施例4基本相同，其区别仅在于：本对比例中的丙烯酸酯单体仅为丙烯酸异冰片酯和新戊二醇二丙烯酸酯，而不含有三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯。
对比例4
本对比例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法与实施例4基本相同，其区别仅在于：本对比例中的丙烯酸酯单体仅为新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯，而不含有丙烯酸异冰片酯。
对比例5
本对比例的一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆及其制备方法与实施例4基本相同，其区别仅在于：本对比例将实施例4中的三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯替换为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
性能测试：
参照标准HG/T 3655-2012，对实施例1-5所得的面漆，以及对比例1-5所得面漆分别进行性能测试。其中，实施例1-5所得面漆的性能测试结果如表1所示。实施例4、以及对比例1-5所得面漆的性能测试结果如表2所示。
表1
Figure BDA0002659165850000081
由表1可知，实施例1-5的面漆漆膜均具有优异的硬度和耐黄变性能，且漆膜的光泽度、附着力、丰满度、耐磨性和耐污性能好。其中，实施例4的面漆漆膜的综合性能最佳。
表2
Figure BDA0002659165850000082
Figure BDA0002659165850000091
由表2可知，对比例1-5的面漆的附着力、硬度和耐黄变性能均不如实施例4的面漆。可知，实施例4的面漆中双酚A环氧丙烯酸酯和胺基改性环氧丙烯酸酯之间，以及丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯与三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯之间能通过协同配合来提高该面漆的附着力、硬度和耐黄变性能，进而得到实施例4的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯20-40份；
氨基改性环氧丙烯酸酯10-20份；
丙烯酸酯单体20-40份；
光引发剂3-5份；
添加剂0.5-2份；
其中，所述添加剂为消泡剂、润湿剂、分散剂、防沉剂中的一种或多种；
所述氨基改性环氧丙烯酸酯为江门市恒光新材料有限公司生产的6100D-80，或者广东立邦长润发科技材料有限公司生产的雅涂美YTM2087；
所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯按质量比0.2-0.4：1：1-1.5组成。
2.根据权利要求1所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
双酚A环氧丙烯酸酯36份；
氨基改性环氧丙烯酸酯18份；
丙烯酸酯单体32份；
光引发剂3.6份；
添加剂1.8份。
3.根据权利要求1所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，其特征在于，所述丙烯酸酯单体由丙烯酸异冰片酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯按质量比0.3：1：1.2组成。
4.根据权利要求1所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮中的一种或多种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在容器中加入所述双酚A环氧丙烯酸酯、氨基改性环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯单体，搅拌均匀，得到预混物；
步骤二：在步骤一的所述预混物中加入所述光引发剂，继续搅拌，得到混合树脂；
步骤三：在步骤二的所述混合树脂中加入所述添加剂，搅拌均匀，即得所述超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆。
6.根据权利要求5所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，搅拌时间为3-5min；所述步骤二中，搅拌时间为10-30min。
7.根据权利要求5所述的超耐黄变高硬度UV全亮透明面漆的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，搅拌时间为6-10min。
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