CN115651502B - 紫外光固化木器底漆、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，针对紫外光固化底漆漆膜的致密性使得与硝基面漆之间的附着力降低的问题，本发明提供一种紫外光固化木器底漆、制备方法及其应用。配方：环氧丙烯酸酯15～30份、聚酯丙烯酸酯15～25份、热塑性丙烯酸酯5～10份、分散剂0.5～1份、消泡剂0.1～0.5份、流平剂0.1～0.5份、防沉剂0.6～3份、光引发剂1～10份、颜料20～30份、填料10～20份、活性稀释剂15～30份。通过在配方中加入含羟基的材料，在酸催化剂下羟基与醇酸树脂反应，以此来提供紫外光固化涂料和硝基涂料之间良好的层间附着力，并且漆膜丰满度高、流平好、固化迅速、施工方式简单。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种紫外光固化木器底漆及其制备方法。
背景技术
功能性紫外光固化涂料因具有100％施工固含、零VOC排放等优点，近年来在家具领域的应用日益广泛。
CN102952455A公开了一种紫外光固化透明底漆，包括如下重量百分比的组分：双酚A环氧丙烯酸酯树脂20～30％、聚酯丙烯酸酯15～25％、聚氨酯丙烯酸酯1～10％、试剂型丙烯酸羟乙酯5～10％、三丙二醇二丙烯酸酯10～20％、三羟甲基丙烷三丙烯酸12～25％、光引发剂4～6％、填充粉料10～25％、助剂0.4～0.8％。
CN109609002A公开了一种用于木材表面的紫外光固化底漆，以总计为100重量份计，包括如下重量份组分：UV树脂40～80份；光引发剂2～4份；分散剂1～3份；润湿剂1～2份；非硅类消泡剂0.05～0.2份；硝化棉浆0～10份；流平剂0.1～2份；附着力促进剂0.1～1.0份；防沉剂0.1～2份；活性单体5～30份；填料5～30份。
CN106752749A公开了一种中纤板上喷涂的UV白色底漆涂料，由如下组分组成：环氧丙烯酸酯类预聚物、聚酯丙烯酸酯类预聚物、热塑性丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯类单体、光引发剂、润湿分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、白色颜料、填充剂。
CN103589301A公开了一种紫外光固化封边透明底漆涂料，由如下质量百分数的组分组成：树脂23～53％；单体20～40％；填充剂10～25％；光引发剂4～7％；消泡剂0.2～0.5％；流平剂0.1～0.3％；防沉剂5～8％；所述树脂是环氧丙烯酸脂、改性环氧丙烯酸脂、改性聚氨酯丙烯酸脂的混合物。
CN103540241A公开了一种紫外光固化底漆木器涂料,由下列重量份的原料制成：环氧丙烯酸酯30-35、196不饱和聚酯树脂10-12、醋酸乙酯10-15、甲基三乙氧基硅烷2-3、甲基丙烯酸甲酯4-7、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚2-3、促进剂TMTD1-2、二茂铁1-2、二缩三丙二醇二丙烯酸酯10-12、丙二醇甲醚醋酸酯5-10、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-5、光引发剂11734-5、环烷酸钴1-2、分散助剂4-5。
这类涂料通常由丙烯酸类树脂、光引发剂、流平剂、分散剂、填料等组成，漆膜表面具有很好的致密性，能够提供优良的漆膜抗划伤性能，但是当作为底漆使用时，漆膜致密性，影响硝基面漆的施工，主要表现在紫外光固化涂料漆膜与硝基面漆之间的附着力降低。所以亟需研发一种与硝基面漆存在良好附着力的紫外光固化木器底漆。
发明内容
针对紫外光固化底漆漆膜的致密性使得与硝基面漆之间的附着力降低的上述问题，本发明旨在提供一种紫外光固化木器底漆、制备方法及其应用，通过在配方中加入含羟基的化学材料，在酸催化剂下羟基与醇酸树脂反应，以此来提供紫外光固化涂料和硝基涂料之间良好的层间附着力，并且该木器底漆具有丰满度高、流平好、固化迅速、施工方式简单的优点。
实现本发明上述目的的具体技术方案为：
一方面本发明提供一种紫外光固化木器底漆，由以下重量份的成分组成：
进一步的，一种紫外光固化木器底漆，由以下重量份的成分组成：
环氧丙烯酸酯是环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸经过酯化反应而制得；从结构上来分，可以分为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化油类丙烯酸酯以及改性的环氧丙烯酸酯。本发明所述的环氧丙烯酸酯为标准双酚A环氧型环氧丙烯酸酯。
本发明所述的聚酯丙烯酸酯为多官能团聚酯丙烯酸酯，如两官聚酯丙烯酸酯、三官聚酯丙烯酸酯、四官聚酯丙烯酸酯及超支化聚酯丙烯酸酯。
热塑性丙烯酸酯树脂由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合制成的一类热塑性树脂。本发明所述的热塑丙烯酸酯为低羟值的丙烯酸酯树脂，此类丙烯酸酯树脂的羟值为5-50mg KOH/g，优选羟值为10mg KOH/g，可以在酸催化剂下与醇酸树脂反应，以此来达到功能性紫外光固化涂料和硝基涂料之间良好的层间附着力。
所述的所述的分散剂为改性聚氨酯类分散剂，优选固含量为≥50％。
所述的消泡剂为醚改性有机硅类消泡剂和/或非有机硅类消泡剂。
所述流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性有机硅流平剂或丙烯酸酯类流平剂中的一种或几种。
所述的防沉剂为气相二氧化硅和/或有机膨润土。
所述的填料为滑石粉、透明粉和碳酸钙中的一种或多种。
所述的颜料为金红石型钛白粉。
所述的光引发剂为裂解型自由基光引助剂、活性胺中的一种或两种。优选两种光引发剂组合使用。
所述的多官能团活性稀释剂为二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯的一种或几种。
另一方面，本发明还提出一种制备所述紫外光固化木器底漆的方法，该方法包括如下步骤：
(1)将全部的热塑性丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和5-10份的活性稀释剂投入反应器中，以600～800r/min的速度搅拌，充分混匀；优选搅拌时间10～15min；
(2)往上述反应器中按比例加入分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、光引发剂，并以800～1000r/min的速度搅拌，充分混匀；优选搅拌时间5～10min；
(3)加入填料和颜料，并以800～1200r/min的速度搅拌，充分混匀，优选搅拌时间15～20min，使分散细度≤50μm；
(4)将剩余活性稀释剂分多次次投入反应器中，便于控制粘度在合理范围，优选分两次，以600～800r/min的速度分散均匀后再进行下一次投料，优选每次的分散时间5-10min，制得紫外光固化木器底漆。
再一方面，本发明提供紫外光固化木器底漆的应用，具体应用为作为底漆，与硝基面漆配合使用，用于木器涂装。
本发明的有益效果：
(1)通过在配方中添加含羟基的化学原材料，使含羟基的化学材料在酸催化剂下与醇酸树脂反应，使得紫外光固化涂料和硝基涂料之间具有良好的层间附着力。
(2)不含挥发性溶剂，具有附着力好、流平好、固化迅速、施工方式简单的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例中，如未特别指明，所用手段均为本领域常规手段。
实施例中所用的热塑性丙烯酸酯为为长兴化学材料的7119-TB-50芳丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯为三木化工有限公司的SM6105-80，聚酯丙烯酸酯为广东科田化学的2202聚酯型丙烯酸酯。
实施例中所用的消泡剂为德国BYK公司生产的聚合物型消泡剂BYK-053不含有机硅或广州华夏化工集团非有机硅类的消泡剂HX-2300；
实施例中所用的流平剂为德国BYK公司生产的丙烯酸酯类共聚物流平剂BYK358N或广州华夏化工集团的聚醚改性硅油流平剂HX-3130。
实施例中所用分散剂为德国巴斯夫公司生产的改性聚氨酯分散剂EFKA4010或德国BYK公司生产的BYK111。
实施例中所用的颜料为金红石型钛白粉，选用美国杜邦化工集团生产的杜邦R-706、科美基颜料有限公司生产的CR595或四川龙蟒钛业股份有限公司生产R-996；
实施例所用防沉剂为气相二氧化硅或有机膨润土，选用德国德固萨公司生产的A-200、德谦化学有限公司生产的膨润土CD-1；
实施例中所用填料为滑石粉、透明粉，选自广西龙胜华美滑石开发有限公司生产的1000目滑石粉、广西桂林超细粉末有限公司生产的TP1250滑石粉、佛山猴圣化工有限公司的1250目透明粉；
实施例中所用光引发剂为天津久日化学的1173、天津久日化学的819；
实施例中的活性稀释剂为长兴化学的EM223\EM223-TF(TPGDA)、EM222/EM222-TF(DPGDA)。
实施例1
(1)将20份环氧丙烯酸酯、19份聚酯丙烯酸酯、5份热塑性丙烯酸酯和13份的多活性稀释剂(长兴化学的EM223)称量准确投入反应器中，以800r/min的速度搅拌10min；
(2)缓慢加入消泡剂0.2份(广州华夏化工公司生产的HX-2300)、流平剂0.3份(德国BYK公司生产的BYK358N)、分散剂0.5份(德国巴斯夫生产的EFKA4010)、光引发剂5份(久日新材的1173)、光引发剂1份(天津久日化学的819)以800r/min的速度搅拌10min；
(3)缓慢加入缓慢加入6份透明粉(佛山市猴圣化工有限公司，TM-2500)、13份滑石粉(广西龙胜华美滑石开发有限公司，1000目)、20份钛白粉(科美基颜料有限公司生产的CR595)、0.6份气相二氧化硅防沉剂(德国德固萨公司，A-200)、并以1200r/min的速度搅拌30min至细度≤50μm；
(4)缓慢加入4.4份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散5min；
(5)缓慢加入5份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散10min；制得1#试样。
实施例2
(1)将15份环氧丙烯酸酯、17份聚酯丙烯酸酯、7份热塑性丙烯酸酯和13份的活性稀释剂(长兴化学的EM223)称量准确投入反应器中，以800r/min的速度搅拌10min；
(2)缓慢加入消泡剂0.2份(广州华夏化工公司生产的HX-2300)、流平剂0.3份(德国BYK公司生产的BYK358N)、分散剂0.5份(德国巴斯夫生产的EFKA4010)、光引发剂5份(久日新材的1173)、光引发剂1份(天津久日化学的819)以800r/min的速度搅拌10min；
(3)缓慢加入缓慢加入6份透明粉(佛山市猴圣化工有限公司，TM-2500)、13份滑石粉(广西龙胜华美滑石开发有限公司，1000目)、25份钛白粉(科美基颜料有限公司生产的CR595)、0.6份气相二氧化硅防沉剂(德国德固萨公司，A-200)、并以1200r/min的速度搅拌30min至细度≤50μm；
(4)缓慢加入4.4份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散5min；
(5)缓慢加入5份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散10min；制得2#试样。
实施例3
(1)将15份环氧丙烯酸酯、15份聚酯丙烯酸酯、7份热塑性丙烯酸酯和13份的多活性稀释剂(长兴化学的EM223)称量准确投入反应器中，以800r/min的速度搅拌10min；
(2)缓慢加入消泡剂0.2份(广州华夏化工公司生产的HX-2300)、流平剂0.3份(德国BYK公司生产的BYK358N)、分散剂0.5份(德国巴斯夫生产的EFKA4010)、光引发剂5份(久日新材的1173)、光引发剂1份(天津久日化学的819)以800r/min的速度搅拌10min；
(3)缓慢加入缓慢加入13份透明粉(佛山市猴圣化工有限公司，TM-2500)、27份钛白粉(科美基颜料有限公司生产的CR595)、0.6份气相二氧化硅防沉剂(德国德固萨公司，A-200)、并以1200r/min的速度搅拌30min至细度≤50μm；
(4)缓慢加入4.4份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散5min；
(5)缓慢加入5份多官能团活性稀释剂(长兴化学的EM222)，以600r/min的速度分散10min；制得3#试样。
表1实施例1-3制得紫外光固化白底漆的性能参数及检测结果(参照HG/T3655-2012)
实施例4
将上述制得底漆与一款常规的紫外光固化白底漆(对照)制板后同时喷涂硝基面漆后进行各项性能对比测试。
底材为松木板(辐射松木)，将上述制备的紫外光固化白底漆和常规功能性紫外光固化底漆同时辊涂在松木板上后再喷涂硝基面漆。
表2施工工艺
表3层间附着力数据
附着力检测标准：GB/T9286-1998；冷热循环测试方法参照GB/T17657-1999。
由测试结果可知，普通的功能性紫外光固化产品在固化后喷涂硝基面漆短时间内可存在一点附着力，经过八个冷热循环后，附着力近乎5级。而本发明制备的紫外光固化木器底漆在固化后喷涂硝基面漆，在酸催化剂的作用下附着力会不断的增强。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种与硝基面漆配合使用的紫外光固化的木器底漆，其特征在于，由以下重量份的成分组成：
所述的环氧丙烯酸酯为标准双酚A环氧型环氧丙烯酸酯；所述的热塑性丙烯酸酯为低羟值的丙烯酸酯，羟值为5-50mg KOH/g；所述的聚酯丙烯酸酯为多官能基聚酯丙烯酸酯；
所述木器底漆的制备方法包括如下步骤：
(1)将全部的热塑性丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和5-10份的活性稀释剂投入反应器中，以600～800r/min的速度搅拌，充分混匀；
(2)往上述反应器中按比例加入分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、光引发剂，并以800～1000r/min的速度搅拌，充分混匀；
(3)加入填料和颜料，并以800～1200r/min的速度搅拌，充分混匀，使分散细度
≤50μm；
(4)将剩余活性稀释剂分多次投入反应器中，以600～800r/min的速度分散均匀后再进行下一次投料，制得紫外光固化木器底漆。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述的分散剂为改性聚氨酯类分散剂。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述的消泡剂为醚改性有机硅类消泡剂和/或醚改性非有机硅类消泡剂。
4.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述的防沉剂为气相二氧化硅和/或有机膨润土。
5.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述填料为滑石粉、透明粉和碳酸钙的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述颜料为金红石型钛白粉。
7.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述的光引发剂为裂解型自由基光引助剂、活性胺中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的紫外光固化的木器底漆，其特征在于：所述的活性稀释剂为二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯的一种或几种。
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| "UV底漆用自干热塑性丙烯酸树脂的研究";何伍南;《涂料工业》;第47卷(第6期);第74-80页 * |
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