发明内容
本发明的目旨在克服现有技术的缺点,提供一种涂膜的长期耐候性好、固化完善、涂膜的耐拉伸、结合力、抗磨耗性能优异的紫外固化与红外固化方式相结合的紫外-红外光固化涂料。本发明另一目的在于提供该涂料的制备方法。
本发明目的通过如下技术方案实现:
一种紫外-红外双重固化清漆涂料,由UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照质量比为3~8∶1∶1组成;
以质量百分比计,所述UR-1双固化清漆的组份为:10-30%的树脂A,10-30%的树脂B,20-40%的树脂C,10-20%的单体A,1.5-2.5%的引发剂,3-5%的流变助剂,10-20%的第一溶剂;
所述的树脂A为含三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物;所述的树脂B为二官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物;树脂C为含羟基的丙烯酸酯低聚物;
所述的单体A为质量比10∶90-50∶50的1,6-乙二醇二丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物;
所述的引发剂为α-羟基酮引发剂与2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物,α-羟基酮引发剂与2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂的重量比为10∶90到50∶50;
所述的流变助剂为二甲基硅氧烷与丙烯酸酯的混合物,聚硅氧烷共聚物与丙烯酸酯的重量比为90∶10-50∶50;丙烯酸酯为丙烯酸月桂酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的一种;
所述的第一溶剂为丁酯、甲基异丁基酮和丙二醇甲醚醋酸酯混合物,按质量百分比计,丁酯为10-50%,甲基异丁基酮为20-40%,丙二醇甲醚醋酸酯为30-50%;
所述固化固化剂组份为:50-60%的固化剂树脂A,40-50%的第二溶剂;所述的固化剂树脂A是含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物;所述的第二溶剂是指甲苯;
所述稀释剂的组份为:20-30%的溶剂A、20-30%的溶剂B、0-20%的溶剂C和20-30%的溶剂D:所述的溶剂A为丙二醇甲醚醋酸酯;所述的溶剂B为甲苯,二甲苯和三甲苯中的一种或多种;所述的溶剂C为基异丁基酮;所述的溶剂D为丁酯。
所述的树脂A所用的三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物为德国BAYER公司的U680H产品,U680H原名为UAVPLS2308,其所含基团主要为氨酯基,主链为含有三官能度的C=C双键的不饱和烷烃,其含有的氨酯键能够在高分子链间形成多种氢键,所含C=C双键在光引发作用下自由基聚合,该三官能度树脂由HDI合成,其耐化学品性,机械性能,耐磨和耐候性较好;
所述的树脂B所用的二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物为沙多玛公司(SARTOMER公司)的CN965产品,Tg为-37℃,折光率为1.4802,粘度为11200(60℃),所含基团主要为为氨酯基,其含有的C=C不饱和双键在光引发剂作用下引发自由基聚合反应,该低官能度树脂由IPDI合成,其柔韧性,耐黄变性,附着力,耐热和耐水性较好;
所述的树脂C所用的含羟基的丙烯酸酯低聚物为德谦公司M7产品,目前德谦被海明斯收购,产品所含羟基在热能作用下与固化剂树脂A中含有的NCO基团交联成膜,交联后的漆膜具有较强的耐水,耐溶剂和耐化学腐蚀性;
所述的固化剂树脂A所用的含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物为BAYER公司的D100产品,原名UAVPLS2337,该产品含有≥12.5%质量分数的NCO基团,所含NCO基团在热能作用下与清漆中的羟基基团发生交联反应。
本发明所述的紫外-红外双重固化清漆涂料的配制方法,包括如下步骤:
(1)UR-1清漆的配制:将树脂A,树脂B,树脂C和单体A加入作业釜A,在转速为500RPM-1500RPM条件下分散;再将引发剂,流变助剂和第一溶剂加入到作业釜B中,在转速为500RPM-1500RPM条件下分散;将作业釜B混合物边分散边加入转速为300RPM-500RPM的作业釜A中,在转速为500RPM-1500RPM条件下分散,使用5-15微米滤袋过滤机过滤包装;
(2)固化剂的配制:将固化剂树脂A和第二溶剂加入到作业釜C中,在转速为500RPM-1500RPM的条件下分散5-10分钟,300-400目过滤布过滤包装;
(3)稀释剂的配制:将溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散,300-400目过滤布过滤包装;
使用时,将UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照质量比为3~8∶1∶1混合均匀,在施工粘度为17-19S/20℃、湿度为50-80%条件下,使用空气喷枪喷涂;固化分三阶段进行,第一阶段红外预热闪干阶段是采用波长为2.4-2.7μm的远红外加热系统,在70-80℃加热2-3min;第二阶段是紫外固化阶段,以照度为800-1200mj/cm2的紫外线照射涂膜表面3-10min;第三阶段红外固化阶段,采用波长为2.4-2.7μm的远红外加热系统,在120-130℃加热5-10min,使涂料固化成膜。
相对于现有技术,本发明具有如下优点:
(1)紫外-红外双重固化清漆涂料采用紫外-热固化并用系统,降低了因紫外光固化率不高导致的残留光引发剂及未反应双键的含量,同时通过后期的高反应温度进一步提高双键转化率,冻结光引发剂活性,改善了涂膜的长期耐候性及固化不足的问题。
(2)紫外-红外双重固化清漆涂料通过“热固化”过程释放了紫外固化所残留的应力,同时通过建立丙烯酸酯-聚氨酯聚合网络结构,大幅提升涂膜的耐拉伸、结合力、抗磨耗等性能。
具体实施方式
为进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明作详细的描述,但是需要说明的是,实施例并不构成对本发明要求保护范围的限定。
下面实施例紫外-红外双重固化清漆涂料测试方法如下:将实施例配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂混合均匀后,在施工粘度为17-19S/20℃(涂4杯测)湿度为50-80%条件下使用ANNEST IWATA NEW-71空气喷枪喷涂,干膜厚度为45-60mm。固化分三阶段进行,第一阶段红外预热闪干阶段是采用德国Heraeus公司Goldene8远红外加热系统,在70-80℃加热2-3min,阶段的效果是溶剂的挥发和流平,使绝大部分溶剂(85%以上)挥发掉,同时提高工件机体温度、增快后续反应速度(该阶段之时预热,而非正式的固化阶段);第二阶段是紫外固化阶段,采用英国Alpha-Cure公司A+7000仪器,以照度为800-1200mj/cm2的紫外线照射涂膜表面1-3min,引发C=C自由基聚合,使涂料固化成型,保持涂膜的湿性外观“镜面效果”阻止外界杂质对涂膜外观的影响,同时有效防止高固体份涂料的热流挂;第三阶段是红外固化阶段,采用德国Heraeus公司Goldene8远红外加热系统,在120-130℃加热5-10min,引发NCO-OH反应,使涂料继续固化成型。得到的双固化清漆涂层的性能检测方法见表1。
表1
实施例1:
UR-1双固化清漆的配制:取25g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),15g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),30g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),15g单体A(3g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与12g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g丙烯酸月桂酯混合物),10g第一溶剂(4g丁酯,3g甲苯,3g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取15g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),10g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:5g丙二醇甲醚醋酸酯,7.5g甲苯,5g甲基异丁基酮,7.5g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比4∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例2:
UR-1双固化清漆的配制:取20g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),20g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),30g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),10g单体A(3g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与12g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将1.5g复合型自由基引发剂(0.8gα-羟基酮引发剂与0.7g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3.5g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与2g丙烯酸羟乙酯混合物),20g第一溶剂(8g丁酯,6g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取12.5g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),12.5g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:7.5g丙二醇甲醚醋酸酯,6.3甲苯,3.8g甲基异丁基酮,7.5g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比4∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例3:
UR-1双固化清漆的配制:取15g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),25g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),30g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),20g单体A(8g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与12g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g丙烯酸羟丙酯混合物),15g第一溶剂(3g丁酯,6g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取14.5g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),10.5g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:取6.3g丙二醇甲醚醋酸酯,7.5g甲苯,5g甲基异丁基酮,6.3g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比4∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例4:
UR-1双固化清漆的配制:取20g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),15g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),30g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),20g单体A(5g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与15g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g甲基丙基酸羟乙酯混合物),10g第一溶剂(4g丁酯,3g甲苯,3g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取10g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),10g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:6g丙二醇甲醚醋酸酯,5.5g甲苯,3g甲基异丁基酮,6g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比5∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例5:
UR-1双固化清漆的配制:取20g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),20g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),25g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),10g单体A(4g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与6g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将1.5g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与0.5g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3.5g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与2g甲级丙烯酸羟丙酯混合物),20g第一溶剂(8g丁酯,6g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取12.5g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),7.5g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:5g丙二醇甲醚醋酸酯,5g甲苯,4g甲基异丁基酮,6g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比5∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例6:
UR-1双固化清漆的配制:取15g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),25g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),20g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),20g单体A(3g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与12g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g丙烯酸羟乙酯混合物),15g第一溶剂(3g丁酯,6g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取11g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),9g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:6g丙二醇甲醚醋酸酯,6g甲苯,3g甲基异丁基酮,5g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比5∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例7:
UR-1双固化清漆的配制:取15g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),20g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),30g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),15g单体A(3g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与12g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g丙烯酸羟丙酯混合物),10g第一溶剂(4g丁酯,3g甲苯,3g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取7.5g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),5g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:2.5g丙二醇甲醚醋酸酯,3.75g甲苯,2.55g甲基异丁基酮,3.75g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比8∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例8:
UR-1双固化清漆的配制:取20g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),20g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),25g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),10g单体A(4g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与6g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷与1.5g甲基丙烯酸羟乙酯混合物),20g第一溶剂(8g丁酯,6g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取6.25g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),6.25g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:3.15g丙二醇甲醚醋酸酯,3.75g甲苯,1.85g甲基异丁基酮3.75g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比8∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
实施例9:
UR-1双固化清漆的配制:取25g三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司U680H),15g两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物(SARTOMER公司CN965),20g含羟基的丙烯酸酯低聚物(德谦公司M7),20g单体A(5g1,6-乙二醇二丙烯酸酯与15g二缩三丙二醇二丙烯酸酯混合物)放入作业釜A,1000RPM分散5分钟,再将2g复合型自由基引发剂(1gα-羟基酮引发剂与1g过氧化膦引发剂混合物),3g流变助剂(1.5g二甲基硅氧烷共聚物(BYK310)与1.5g聚丙烯酸酯共聚物(EFKA3777)的混合物,15g第一溶剂(6g丁酯,3g甲苯,6g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物)加入到作业釜B中,500RPM分散5分钟。将作业釜B混合物边分散边加入(300RPM)作业釜A中,之后1000RPM分散10分钟,使用10微米滤袋过滤机过滤包装。
固化剂的配制:取7.25g含异氰酸酯官能团的丙烯酸酯低聚物(德国BAYER公司的D100),5.25g甲苯加入到作业釜C中,1000RPM分散10分钟。300目过滤布过滤包装。
稀释剂的配制:3.15g丙二醇甲醚醋酸酯,3.75g甲苯,2.5g甲基异丁基酮,3.15g丁酯加入到作业釜D中,开启循环泵回流搅拌分散5分钟,300目过滤布过滤包装。
涂膜性能测试:
检测样板:马口铁板,将上述配置的UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照重量比8∶1∶1混合均匀,用混合均匀后的涂料对样板进行喷涂,涂膜厚度为45mm,施工粘度为17S/20℃(涂四杯方法测),先用远红外加热系统将喷涂后的涂膜在80℃加热3min,再用紫外固化系统在照度为800MJ/cm2的的条件下紫外线照射涂膜表面2min,再次使用远红外加热系统在130℃的条件下加热5min。
附着力:1级。
耐冲击性:50*1cm*kg。
耐磨性:用纱布包1Kg砝码,以40次/分钟的速度,以20mm左右的行程,在样本表面来回摩擦20个来回,未出现发白、掉漆、失光、纱痕等不良现象。
耐汽油性:室温下90#汽油中浸渍48小时,未出现发白、起泡、掉漆、起皱、裂纹、生锈及明显出现失光、涂层软化等现象。
耐候性:紫外加速老化试验机加速老化2000小时下,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。氙灯老化箱加速老化2000小时,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。自然暴晒48个月,未出现明显粉化、气泡、掉漆、裂纹、生锈等现象,光泽保持率≥80%,色差ΔE≤3.0。
表2
从上述实施例1-9来看,本发明制备的紫外-红外双重固化清漆涂料,由UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂按照质量比为3~8∶1∶1组成;UR-1双固化清漆、固化剂和稀释剂混合均匀后,在施工粘度为17-19S/20℃(涂4杯测)湿度50-80%条件下使用ANNEST IWATANEW-71空气喷枪喷涂,干膜厚度为45-60mm,经过红外预热-紫外固化-红外固化三个阶段处理,产品的涂膜检测结果总体情况如表2所示。
表3为本发明的检测结果与市售的罩光清漆的检测结果比较:这里所述的UR-1双固化清漆涂料即为本发明的清漆涂料。
表3
以上结果表明,由于本发明UR-1双重固化清漆涂料的固化过程中,第一阶段的预热过程通过加温使得挥发流平,第二阶段紫外固化过程中丙烯酸树脂中C=C自由基发生聚合反应,引起交联固化反应,第三阶段的热固化过程中,由于本发明涂料中加入异氰酸酯,因此该阶段引发了异氰酸酯的NCO基团与羟基基团的缩聚反应,弥补紫外固化中的不足。因此,本发明相对于一般市售紫外固化产品有着更为优良的性能。