CN101787241A - 一种水性紫外光固化涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性紫外光固化涂料；本发明由改性聚氨酯丙烯酸、引发剂、表面助剂、助溶剂和水组成，其中改性聚氨酯丙烯酸由含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、乳化剂、光固化剂、催化剂和有机胺合成而得，本发明不但硬度高、耐磨性能好，而且附着力强，尤其是同时对塑胶和金属有较强的附着力；达欧盟ROHS标准。
Description
技术领域：
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性紫外光固化涂料。
背景技术：
紫外光固化镀膜涂料技术中主要是以聚氨酯丙烯酸酯作为底漆，其作用主要是提供固化膜良好的柔顺性和粘附力，为了提高硬度、快速固化性能和良好的附着性能，通常还会加入环氧丙烯酸酯；由于单官能度单体的真空挥发性质，加之体系中又不可能完全转化，因此配方中单官能度活性稀释剂的用量不能太高，这导致涂料粘度过大，使用不方便。对此人们也做了大量的研究，如：中国专利申请号：200810026928.1，发明名称为：水溶性真空镀膜涂料，公布了由植物油及其脂肪酸、多元醇、酚醛树脂等物质经过醇解、缩聚、加成、氨酯化制备而得；中国专利申请号：200710039.1，发明名称为：紫外线固化真空镀膜涂料，公布了由聚氨酯丙烯酸酯树脂、流平剂、丙烯酸酯单体制备而得；中国专利号：ZL01130164.3，发明名称为：真空镀膜涂料，由植物油及其脂肪酸、多元醇、酚醛树脂、苯并呋喃树脂、改性氯化聚烯烃等混合制备而得；但是就细化到底涂涂料来讲，还存在表面清洁度不高、流平性不好以及附着力不强等缺点。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而公开一种环保、同时对塑胶何金属有强附着力的水性紫外光固化涂料。
本发明的目的是通过以下方法得以实现的：
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：
改性聚氨酯丙烯酸 20％～50％
引发剂 5％～15％
表面助剂 1％～2％
助溶剂 5％～10％
水 25％～65％
其中，改性聚氨酯丙烯酸由含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、乳化剂、有机胺、光固化剂和催化剂合成。
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成：
含羟基高分子丙烯酸 20％～60％
扩链剂 20％～40％
乳化剂 10％～20％
光固化剂 20％～40％
催化剂 0％～1％
有机胺 1％～10％
其中，所述的扩链剂为脂肪族二异氰酸酯。
所述的乳化剂为同时含有羟基、羧基官能团的单体。
所述的光固化剂为含羟基的丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯，优选羟乙酯或羟丙酯。
所述的催化剂为锡、锌、铋中的一种或锡、锌、铋的混合物。
所述的有机胺优选二乙胺。
改性聚氨酯丙烯酸的合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、乳化剂和催化剂置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至50℃～80℃，保温反应2～6小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的光固化剂加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至50℃～80℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应2～6小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将有机胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、引发剂、表面助剂、助溶剂按上述配方量混合调匀，最后用水稀释成固含量为20％～50％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
所述的引发剂为α-羟基酮，优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮。
所述的表面助剂为有机硅、有机氟或有机硅、有机氟的混合物。
所述的助溶剂为醇醚溶剂，优选乙二醇醚或丙二醇醚。
本发明的有益效果是，本发明由改性聚氨酯丙烯酸、引发剂、表面助剂、助溶剂和水组成，其中改性聚氨酯丙烯酸是由含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、乳化剂、有机胺、光固化剂和催化剂合成而得，本发明不但硬度高、耐磨性能好，而且附着力强，尤其是同时具有水溶和油溶的性能，使用范围广泛，通过调节溶解度参数，调节羧基和羟基含量，使其即对塑胶(如：ABS、PC、PS等)，又对金属(如：铁、铝、锡等)有较强的附着力；达欧盟ROHS标准。
具体实施方式：
下面结合实例对本发明作进一步的描述，下面的实施例可以用来使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：20％改性聚氨酯丙烯酸、5％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、1％有机硅、5％乙二醇醚、64％水；
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由20％高分子聚酯多元醇、25％脂肪族二异氰酸酯、15％同时含有羟基、羧基官能团的单体、40％羟丙酯、0.05％锡合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的高分子聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、同时含有羟基、羧基官能团的单体和锡置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至50℃，保温反应6小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的羟丙酯加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至50℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应6小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将二乙胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、有机硅、乙二醇醚按上述量混合调匀，最后用水稀释成固含量为20％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
实施例2
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：25％改性聚氨酯丙烯酸、15％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、2％有机硅、有机氟按的重量百分比为1∶1组成的组合物、8％丙二醇醚、50％水；
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由30％高分子聚醚多元醇、30％脂肪族二异氰酸酯、10％同时含有羟基、羧基官能团的单体、30％羟乙酯、0.2％锌合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的高分子聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、同时含有羟基、羧基官能团的单体、锌置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至60℃，保温反应3小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的羟乙酯加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至60℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应3小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将二乙胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、有机硅、有机氟按的重量百分比为1∶1组成的组合物、丙二醇醚按上述量混合调匀，最后用水稀释成固含量为30％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
实施例3
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：40％改性聚氨酯丙烯酸、5％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、1％有机硅、10％丙二醇醚、44％水；
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由40％包含有羧基的高分子聚酯多元醇、30％脂肪族二异氰酸酯、10％同时含有羟基、羧基官能团的单体、20％羟甲基丙烯酸酯、0.5％铋合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的包含有羧基的高分子聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、同时含有羟基、羧基官能团的单体、铋置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至70℃，保温反应4小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的羟甲基丙烯酸酯加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至70℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应4小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将二乙胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、有机硅、丙二醇醚按上述量混合调匀，最后用水稀释成固含量为40％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
实施例4
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：35％改性聚氨酯丙烯酸、15％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、1.5％有机氟、10％丙二醇醚、34％水；
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由50％包含有羧基的高分子聚醚多元醇、20％脂肪族二异氰酸酯、10％同时含有羟基、羧基官能团的单体、30％羟丙酯、0.7％锡合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的包含有羧基的高分子聚醚多元醇、脂肪族二异氰酸酯、同时含有羟基、羧基官能团的单体、锡置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至60℃，保温反应6小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的羟丙酯加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至60℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应4小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将二乙胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、有机氟、丙二醇醚按上述量混合调匀，最后用水稀释成固含量为35％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
实施例5
一种水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料：50％改性聚氨酯丙烯酸、15％2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、2％有机硅、5％丙二醇醚、28％水；
其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由50％包含有羧基的高分子聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物、20％脂肪族二异氰酸酯、10％同时含有羟基、羧基官能团的单体、20％羟乙酯、1％铋合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量含有羧基的高分子聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物、脂肪族二异氰酸酯、同时含有羟基、羧基官能团的单体、铋置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至80℃，保温反应2小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的羟乙酯加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至80℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应2小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将二乙胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
水性紫外光固化涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、有机硅、丙二醇醚按上述量混合调匀，最后用水稀释成固含量为50％的乳状体，此乳状体为最终的水性紫外光固化涂料。
Claims (10)
1.一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：包括以下重量百分比的原料：
改性聚氨酯丙烯酸 20％～50％
引发剂 5％～15％
表面助剂 1％～2％
助溶剂 5％～10％
水 25％～65％
其中，改性聚氨酯丙烯酸由含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、乳化剂、有机胺、光固化剂和催化剂合成。
2.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成：
含羟基高分子丙烯酸 20％～60％
扩链剂 20％～40％
乳化剂 10％～20％
光固化剂 20％～40％
催化剂 0％～1％
有机胺 1％～10％
改性聚氨酯丙烯酸的合成步骤如下：
步骤一、将上述比例量的含羟基高分子丙烯酸、扩链剂、有机胺、乳化剂和催化剂置于反应釜，混合并搅拌均；
步骤二、向反应釜中冲入氮气，直到排出反应釜内原有的空气为止；
步骤三、加热升温至50℃～80℃，保温反应2～6小时，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯预聚物A；
步骤四、将反应釜内温度降至常温；
步骤五、将与A等当量的光固化剂加入至A中，冲入氮气；
步骤六、加热升温至50℃～80℃，同时不停搅拌；
步骤七、保温反应2～6小时；制得粘稠、透明的离子化合物B；
步骤八、将有机胺与离子化合物B按1∶10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
3.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的有机胺优选二乙胺。
4.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的扩链剂为脂肪族二异氰酸酯。
5.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的乳化剂为同时含有羟基、羧基官能团的单体。
6.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的光固化剂为高官能度的含羟基的丙烯酸酯，优选羟乙酯或羟丙酯。
7.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的催化剂为锡、锌、铋或锡、锌、铋的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的引发剂为α-羟基酮，优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮。
9.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的表面助剂为有机硅、有机氟或有机硅、有机氟的混合物。
10.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化涂料；其特征在于：所述的助溶剂为醇醚溶剂，优选乙二醇醚或丙二醇醚。
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| CN200910036988A CN101787241A (zh) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | 一种水性紫外光固化涂料 |
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| CN (1) | CN101787241A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103614079A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-05 | 南宝树脂（佛山）有限公司 | 一种水性uv处理剂生产工艺 |
| CN108300172A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-20 | 黄修彪 | 一种水性紫外光固化涂料 |
| CN112625482A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 惠州市韵点新材料科技股份有限公司 | 一种高延展性的uv固化水性涂料 |
| CN115233860A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-25 | 浙江国兴建设集团有限公司 | 一种复合保温墙体及其施工工艺 |
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2009
- 2009-01-23 CN CN200910036988A patent/CN101787241A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112625482A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 惠州市韵点新材料科技股份有限公司 | 一种高延展性的uv固化水性涂料 |
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Application publication date: 20100728 |