CN115197629A - 一种金属用紫外光固化水性涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液30％～55％、交联剂10％～25％、磷酸酯促进剂5％～10％、溶剂15％～30％、流平剂1％～10％和光引发剂1％～10％，所述水性环氧树脂乳液为广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂乳液。本发明以水性环氧树脂乳液为基体树脂，通过加入磷酸酯促进剂来增加漆膜与金属底材的附着力，再通过添加交联剂、溶剂、流平剂以及光引发剂等助剂的协同作用，来提升本发明在金属底材上的附着力以及其他力学性能，使得到的涂料成膜后光泽度高，并具有良好的耐热水煮性。此外，该涂料通过各原料组分的合理搭配，能够有效降低生产成本，且环保安全，施工方便，利于推广。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种金属用紫外光固化水性涂料。
背景技术
传统的涂料固化通常是通过加热即物理干燥的方法除去高分子溶液中的溶剂，得到硬化的漆膜；UV固化则是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚体或齐聚体及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜，实质上是通过形成化学键实现化学干燥。
光固化涂料利用紫外光固化技术原理，让光引发剂在经过紫外光辐射后，其分子外层的电子跃迁，由基态至激发态，从而产生阳离子或自由基，这些产生的阳离子或自由基作为活性中心再与树脂体系中的不饱和双键或环氧基团发生反应随后引发了连续的聚合反应，最终在双键和环氧基团的耗尽下，产品交联固化成膜；由于光固化涂料具有固化时间短、固化温度低、挥发份低的特点，是一种省能耗、省资源、无公害、高效率的涂料新品种。
目前大部分的光固化涂料在金属上的性能都比较低，对金属底材附着力不强，光泽度较低，耐洗涤性差，且光固化前一般要对湿膜进行干燥除水，造成能耗增加，导致生产时间延长，生产效率下降，无法满足施工要求。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种金属用紫外光固化水性涂料。
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液30％～55％、交联剂10％～25％、磷酸酯促进剂5％～10％、溶剂15％～30％、流平剂1％～10％和光引发剂1％～10％，
所述水性环氧树脂乳液为广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂乳液。
在其中一个实施例中，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液40％～45％、交联剂15％～20％、磷酸酯促进剂6％～8％、溶剂20％～25％、流平剂2％～5％和光引发剂3％～5％。
在其中一个实施例中，所述磷酸酯促进剂为2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯或乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述交联剂为双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉、双丙酮丙烯酰胺或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮或丁酮中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚醚改性聚二甲基硅氧烷或聚醚硅氧烷中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯甲酰甲酸甲或安息香双甲醚中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述金属用紫外光固化水性涂料的制备方法为：按质量百分比，称取水性环氧树脂乳液、交联剂以及磷酸酯促进剂加入容器内并充分搅拌，搅拌均匀后，依次加入溶剂、流平剂和光引发剂，再充分搅拌均匀，得到该金属用紫外光固化水性涂料。
上述一种金属用紫外光固化水性涂料，包括水性环氧树脂乳液、交联剂、磷酸酯促进剂、溶剂、流平剂和光引发剂；其中，所述水性环氧树脂乳液对众多底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异；所述交联剂的作用是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，进而提高高分子材料的强度和弹性，在本发明中有利于提升涂料的力学性能；所述磷酸酯促进剂，在金属底材上具有优异的附着力，能够提高涂料的耐水性和耐热水煮性；所述溶剂可以提升水性环氧树脂乳液与交联剂的相容性，使其在水性环氧树脂乳液中能够分散得更为均匀；所述流平剂能够促使涂料在干燥成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜，有效降低涂料表面张力，同时通过对涂料中的流平剂在施工及成膜过程中进行调整，能够帮助涂料获得良好的流平效果；所述光引发剂能够吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物，使涂料固化成膜，而在本发明中，使用光引发剂能够进一步增加漆膜在底材上的附着力，对深层固化起到促进作用，从而进一步提高涂料的力学性能。
本发明以水性环氧树脂乳液为基体树脂，通过加入磷酸酯促进剂来增加漆膜与金属底材的附着力，再通过添加交联剂、溶剂、流平剂以及光引发剂等助剂的协同作用，来提升本发明在金属底材上的附着力以及其他力学性能，使得到的涂料具有较好的综合性能，且成膜后光泽度高，并具有良好的耐热水煮性。此外，该涂料通过各原料组分的合理搭配，能够有效降低生产成本，且环保安全，施工方便，利于推广。
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，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液45％、交联剂25％、磷酸酯促进剂5％、溶剂20％、流平剂2％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
进一步地，所述金属用紫外光固化水性涂料的制备方法为：按质量百分比，称取水性环氧树脂乳液、交联剂以及磷酸酯促进剂加入容器内并充分搅拌，搅拌均匀后，依次加入溶剂、流平剂和光引发剂，再充分搅拌均匀，得到该金属用紫外光固化水性涂料
实施例2
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液50％、交联剂20％、磷酸酯促进剂5％、溶剂17％、流平剂5％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双丙酮丙烯酰胺和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双丙酮丙烯酰胺和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为5:1；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是丁醇、异丙醇和水，且所述丁醇、异丙醇和水的比例为1:1:2；所述流平剂采用的是毕克公司提供的BYK-346型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比列为1:1。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液45％、交联剂25％、磷酸酯促进剂7％、溶剂16％、流平剂4％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双丙酮丙烯酰胺的比例为5:1；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的CD9051型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是醋酸乙酯、丁醇和水，且所述醋酸乙酯、丁醇和水的比例为1:1:2；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液45％、交联剂25％、磷酸酯促进剂8％、溶剂15％、流平剂4％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双季戊四醇六丙烯酸酯；所述磷酸酯促进剂采用的是多官能烷基磷酸酯；所述溶剂采用的是醋酸丁酯、丁醇和水，且所述醋酸丁酯、丁醇和水的比例为1:1:2；所述流平剂采用的是迪高公司4100型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液50％、交联剂15％、磷酸酯促进剂8％、溶剂20％、流平剂4％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为6:1；所述磷酸酯促进剂采用的是日本化药公司提供的PM-2型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是丁醇、异丙醇和水，且所述丁醇、异丙醇和水的比例为1:1:2；所述流平剂采用的是毕克公司提供的BYK-333型号流平剂；所述光引发剂采用的是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，且所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯的比例为1:1.5。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例6
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液55％、交联剂10％、磷酸酯促进剂10％、溶剂10％、流平剂10％和光引发剂5％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例7
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液30％、交联剂20％、磷酸酯促进剂6％、溶剂30％、流平剂10％和光引发剂4％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
实施例8
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液40％、交联剂15％、磷酸酯促进剂5％、溶剂25％、流平剂5％和光引发剂10％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述双季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本实施例的制备方法与实施例1相同。
对比例1
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括环氧树脂45％、交联剂25％、磷酸酯促进剂5％、溶剂20％、流平剂2％和光引发剂3％。
具体地，所述环氧树脂采用的是天诺公司提供的G1105型号环氧树脂，所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本对比例的制备方法与实施例1相同。
对比例2
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性聚氨酯树脂45％、交联剂25％、磷酸酯促进剂5％、溶剂20％、流平剂2％和光引发剂3％。
具体地，所述水性聚氨酯树脂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的8026型号聚氨酯树脂，所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本对比例的制备方法与实施例1相同。
对比例3
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液45％、交联剂25％、溶剂20％、流平剂2％和光引发剂3％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述交联剂采用的是双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和季戊四醇六丙烯酸酯，且所述双三羟甲基丙烷丙烯酸酯和所述季戊四醇六丙烯酸酯的比例为10:2；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本对比例的制备方法与实施例1相同。
对比例4
一种金属用紫外光固化水性涂料，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液45％、磷酸促进剂5％、溶剂40％、流平剂5％和光引发剂5％。
具体地，所述水性环氧树脂乳液采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂；所述磷酸酯促进剂采用的是沙多玛公司提供的SR9011型号磷酸酯促进剂；所述溶剂采用的是异丙醇和水，且所述异丙醇和水的比例为1:1；所述流平剂采用的是广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的FC-54型号流平剂；所述光引发剂采用的是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，且所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和所述2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的比例为1:1.5。
本对比例的制备方法与实施例1相同。
进一步地，实施例1-8的原料组分及含量如表1所示，对比例1-4的原料组分及含量如表2所示：
表1
表2
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 水性环氧树脂乳液 | 45％ | 45％ | 45％ | 45％ |
| 交联剂 | 25％ | 25％ | 25％ | |
| 磷酸酯促进剂 | 5％ | 5％ | 5％ | |
| 溶剂 | 20％ | 20％ | 25％ | 40％ |
| 流平剂 | 2％ | 2％ | 2％ | 5％ |
| 光引发剂 | 3％ | 3％ | 3％ | 5％ |
将实施例1-8以及对比例1-4所得到的涂料进行检测，检测标准如下：
按照GB 5237.4—2008《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》中的耐沸水性能试验方法测试耐水煮性；
按照GB/T6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》中的检测方法测试硬度；
按照GB/T 9286-2021《色漆和清漆划格试验》中的检测方法测试附着力；
按照ASTM D523-2018《镜面光泽度的标准测试方法》中的检测方法测试60°角光泽。
根据上述标准进行检测，其中，实施例1-8的检测结果如表3所示，对比例1-4的检测结果如表4所示：
表3
表4
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 外观 | 不平整 | 较平整 | 较平整 | 不平整 |
| 膜厚(μm) | 10±2 | 10±2 | 10±2 | 10±2 |
| 硬度 | ≤F | ≤F | ≤F | ≤F |
| 附着力 | 3B | 0B | 2B | 2B |
| 光泽 | 60°±3 | 62°±3 | 68°±3 | 53°±3 |
| 耐热水煮性(80°,30min) | 无异常 | 差 | 略发白 | 差 |
| 柔韧性 | 180° | ＜45° | 180° | 180° |
根据表3和表4可知，实施例1-8所得到的涂料明显优于对比例1-5所得到的涂料，且由表3可知，实施例1是本发明中最佳实施例，根据实施例1中所采用的的原料组分及含量所得到的涂料，外观丰满度好，且成膜后光泽度高，不仅对金属表面具有较强的附着力，还具有良好的力学性能以及耐热水煮性。
需要说明的是，对比例1与实施例1的区别在于环氧树脂的品牌不同，但实施例1所得到的涂料比对比例1所得到的涂料各方面的性能更加优异，说明了不同类型的水性环氧树脂对涂膜的综合性能影响较大，当选用自制的水性环氧树脂乳液时，能够有效增强涂膜与金属底材的附着力，同时使涂膜的综合性能达到最优。
对比例2与实施例1的区别之处在于，实施例1采用的是水性环氧树脂乳液为基体树脂，而对比例2所采用的是水性聚氨酯树脂为基体树脂，说明了在其他条件相同的情况下，采用水性环氧树脂乳液所得到的涂料比采用水性聚氨酯树脂所得到的涂料具有更加优异的力学性能及附着力。
对比例3与实施例1的区别之处在于不含磷酸酯促进剂，而磷酸酯促进剂本身是会对涂料在金属底材上的附着力起促进作用，由检测结果可知，对比例3的附着力明显低于实施例1的附着力，另外，不同用量的磷酸酯促进剂也会影响涂料在金属底材上的附着力，用量过少会使涂料在金属底材的附着性较低，用量过多不仅会使附着力下降，同时也会影响涂膜的硬度和柔韧性等力学性能。
对比例4与实施例1的区别之处在于不含交联剂，由于不同的交联剂其作用和性质也有所不同，且基体树脂与交联剂的配比不仅会对涂膜的外观造成影响，同时还会影响其硬度、柔韧性和附着力等，在本发明中通过添加交联剂，能够增加涂膜的光泽度，有利于提升涂膜的综合性能。
在本发明中，该金属用紫外光固化水性涂料以水性环氧树脂乳液为基体树脂，通过加入磷酸酯促进剂来增加漆膜与金属底材的附着力，再通过添加交联剂、溶剂、流平剂以及光引发剂等助剂的协同作用，来提升本发明在金属底材上的附着力以及其他力学性能，使得到的涂料具有较好的综合性能，且成膜后光泽度高，并具有良好的耐热水煮性。此外，该涂料通过各原料组分的合理搭配，能够有效降低生产成本，且环保安全，施工方便，利于推广。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，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 (8)
1.一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液30％～55％、交联剂10％～25％、磷酸酯促进剂5％～10％、溶剂15％～30％、流平剂1％～10％和光引发剂1％～10％，
所述水性环氧树脂乳液为广东省蜂巢纳米材料有限公司提供的0425A型号水性环氧树脂乳液。
2.根据权利要求1所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，按质量百分比计，其原料组成及含量包括水性环氧树脂乳液40％～45％、交联剂15％～20％、磷酸酯促进剂6％～8％、溶剂20％～25％、流平剂2％～5％和光引发剂3％～5％。
3.根据权利要求1或2所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述磷酸酯促进剂为2-羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯或乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述交联剂为双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉、双丙酮丙烯酰胺或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮或丁酮中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚醚改性聚二甲基硅氧烷或聚醚硅氧烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯甲酰甲酸甲或安息香双甲醚中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种金属用紫外光固化水性涂料，其特征在于，所述金属用紫外光固化水性涂料的制备方法为：按质量百分比，称取水性环氧树脂乳液、交联剂以及磷酸酯促进剂加入容器内并充分搅拌，搅拌均匀后，依次加入溶剂、流平剂和光引发剂，再充分搅拌均匀，得到该金属用紫外光固化水性涂料。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116855154A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-10-10 | 南京工程学院 | 一种时间可控的紫外光固化体系及其制备方法和应用 |
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2022
- 2022-07-25 CN CN202210878964.0A patent/CN115197629A/zh active Pending
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Application publication date: 20221018 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |