CN102372935A - 一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法 - Google Patents

一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及紫外光固化涂料，一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法。现有紫外光固化涂料的缺点是：固化过程在几秒钟内完成，巨大的收缩使得厚涂成为不可能，制约了在防腐领域的使用。本发明由下列重量比的物质组成：齐聚体100份；单体20～50份；偶联剂10～30份；酸酐2～10份；混合助剂1～2份；纳米二氧化硅10～30份；光引发剂3～10份；溶剂80～200份；抛射剂100～200份。本发明的优点是：解决了紫外光固化涂料用于设备防腐的技术难题，防腐效果好；施工方便，无需压缩空气，实现自动喷雾；制备方法简单；安全无污染；固化速度快，生产效率高；涂膜质量高、涂层性能优异。

Description

一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种紫外光固化涂料，具体地说是一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法。
背景技术
紫外光固化涂料自1947年被人们发明以来，在各个领域应用越来越广泛，纸张、木器、塑料、金属、光盘、光纤、电子通讯、体育用品、汽车、建筑涂料、包装材料等都有着广泛的应用。我国的紫外光固化涂料技术领域发展速度，每年以20％-30％的速度增长，紫外光固化涂料在各个领域的应用越来越广泛。
紫外光固化涂料具有许多其它涂料无法比拟的优点，表现在：1、节省能源，能量利用率高；2、无溶剂排放，安全无污染；3、固化速度快，生产效率高；4、可涂装对热敏感的基材；5、涂膜质量高、涂层性能优异。
现有紫外光固化涂料有一个长期存在难以克服的缺点：由于紫外光涂料的特殊固化方式，固化过程在几秒钟内完成，巨大的收缩使得厚涂成为不可能，制约了在防腐领域的使用。紫外光固化涂料一直未能在防腐技术领域，特别是重防腐领域得到应用，这个技术难题长期以来人们无法解决。
为了充分发挥紫外光固化涂料的优点，将其用于设备的防腐蚀，发明一种使用方便，防腐效果好的紫外光固化自动喷漆及其制备方法是十分必要的。
本发明采用特殊的立体高官能齐聚物配以耐水单体，大大减少了厚涂层的收缩，一次固化厚度可达0.5mm，防腐性能优良，可以单独使用，也可与环氧底漆配合作为重防腐涂料使用，使重防腐施工的工期大大缩短。
本发明的另一项内容是将紫外光固化涂料技术和气雾剂技术相结合，发明了适合气雾喷涂的产品，使施工操作简便，无需压缩空气，适合特殊环境的施工要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种施工方便，防腐效果好的紫外光固化自动喷漆；
本发明的目的是提供该紫外光固化自动喷漆的制备方法。
本发明目的通过以下措施实现：
紫外光固化自动喷漆，由下列重量比的物质组成：
齐聚体      100份      单体         20～50份
偶联剂      10～30份   酸酐         2～10份
混合助剂    1～2份     纳米二氧化硅 10～30份
光引发剂    3～10份    溶剂         80～200份
抛射剂      100～200份。
所述的齐聚体为聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯齐聚物中的一种或者几种的混合物；
所述的单体为单官能单体、双官能单体、三官能单体中的一种或者其混合物；
偶联剂为氨基官能偶联剂、环氧官能偶联剂、乙烯基官能偶联剂中的一种或者其混合物；
所述的酸酐为醋酸酐、顺酐、苯酐中的一种；
混合助剂为100#聚二甲基硅氧烷和6000#聚二甲基硅氧烷混合物，二
者比例9∶1；纳米二氧化硅为纳米气相二氧化硅，细度40～70nm；
所述的光引发剂为含有面引发剂、深层引发剂、助引发剂的混合引发剂；
所述的溶剂为酮类、酯类、醇醚类溶剂。
所述的抛射剂为烷烃类、二甲醚。
紫外光固化自动喷漆的制备方法，步骤如下：
(1)将齐聚物、单体、偶联剂、酸酐、消泡剂加入搅拌缸内；
(2)低速分散5分钟；
(3)加入纳米二氧化硅，高速分散60分钟；
(4)步骤(3)物质冷却后加入光引发剂和溶剂；
(5)低速分散15分钟；
(6)将步骤(5)使得物质过滤、装入包装罐、装阀门，充入抛射剂。
步骤(6)所述的包装罐为25.4mm马口铁气雾罐，设有25.4mm标准气雾阀门、配套按钮及塑料盖。
本发明提供的紫外光固化防腐自动喷漆及其制备方法，主要解决的技术问题：1、减少固化过程中涂层的收缩应力，使一次施工涂层厚度达到0.5mm，满足重防腐涂料的要求；2、提高涂层的耐水性和耐化学品性，涂层能长期经受水和化学品的浸泡；3、为了进一步方便施工，将气雾剂技术引入到紫外光固化涂料里，实现不需要压缩空气自动喷漆。
在上述自动喷漆中齐聚物优选为聚氨酯丙烯酸酯齐聚物：沙多玛CN9070A60、CN9070E60、聚酯丙烯酸酯齐聚物：千叶合成UV7A、沙多玛CN292、环氧丙烯酸酯齐聚物：沙多玛CN104、CN104A60、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯沙多玛：CN990齐聚物中的一种或者其混合物。
单体优选为单官能单体丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、双官能单体丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、三官能单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或者其几种的混合物。
偶联剂优选为KH-550、KH-560、KH-570。
酸酐优选为醋酸酐、顺酐、苯酐。
混合助剂优选为100#聚二甲基硅氧烷和6000#聚二甲基硅氧烷混合物，二者比例为9∶1。
纳米二氧化硅为细度40～70nm的纳米气相二氧化硅。
光引发剂为1173、184、907、EDP。
溶剂为含有丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中几种的混合溶液。
上述自动喷漆中的抛射剂为丙烷、丁烷、二甲醚中的一种或几种。
上述自动喷漆中的所述的包装物为25.4mm马口铁气雾罐、25.4mm标准气雾阀门、配套按钮及塑料盖等。
紫外光固化自动喷漆的制备方法简单：将齐聚物、单体、偶联剂、酸酐、混合助剂加入搅拌缸内，低速分散5分钟，然后加入纳米二氧化硅，高速分散60分钟。冷却后加入光引发剂和溶剂，在低速分散15分钟，过滤灌装，装阀门，充入抛射剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所制备的紫外光固化防腐自动喷漆既能像一般的紫外光固化涂料满足一般的装饰保护的要求外，还能够用于金属的重防腐涂装。与传统的防腐涂料相比紫外光固化防腐涂料大大缩短了工期；防腐效果好；引入了气雾剂技术，在没有压缩空气的地方可实现快速喷涂。
本发明的优点是：
1、解决了紫外光固化涂料用于设备防腐的技术难题，防腐效果好；
2、施工方便，无需压缩空气，实现自动喷雾；
3、制备方法简单；
4、安全无污染；
5、固化速度快，生产效率高；
6、涂膜质量高、涂层性能优异。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案做进一步描述，但本发明不受限于这些实施例。
实施例1
将100g齐聚物沙多玛CN9070A60、40g丁二醇二丙烯酸酯、25gKH-550、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g乙二醇丁醚，在低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g二甲醚。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能。注：数据之后为测试方法，以下实施例相同。
附着力：一级GB/T 1720；冲击强度：490N·cm GB/T 1732；
柔韧性：2mm GB/T 6742；耐盐雾性：28天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：2H GB/T 6739；耐水性：180天合格GB/T 1733；
防磨损性(1000g/1000r，mg)：38 ASTM D 4060。
实施例2
将100g齐聚物千叶UV7A、40g己二醇二丙烯酸酯、25g KH-550、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g乙二醇丁醚、，在低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g二甲醚。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能如下：
附着力：一级GB/T 1720；冲击强度：490N·cm GB/T 1732；
柔韧性：2mm GB/T 6742；耐盐雾性：28天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：3H GB/T 6739；耐水性：180天合格GB/T 1733；
防磨损性1000g/1000r，mg：33 ASTM D 4060。
实施例3
将100g齐聚物千叶UV7A、40g己二醇二丙烯酸酯、25g KH-570、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g乙二醇丁醚、，在低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g二甲醚。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能如下：
附着力：一级GB/T 1720；冲击强度：490N·cm GB/T 1732；
柔韧性：2mmGB/T 6742；耐盐雾性：28天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：3H GB/T 6739；耐水性：180天合格GB/T 1733；
防磨损性1000g/1000r，mg：28ASTM D 4060。
实施例4
将100g齐聚物千叶UV7A、40g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、25g KH-570、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g乙二醇丁醚，低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g二甲醚。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能如下：
附着力：三级GB/T 1720；冲击强度：245N·cm GB/T 1732；
柔韧性：3mm GB/T 6742；耐盐雾性：7天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：4H GB/T 6739；耐水性：30天合格GB/T 1733；
防磨损性(1000g/1000r，mg)：45ASTM D 4060。
实施例5
将100g齐聚物千叶UV7A、40g己二醇二丙烯酸酯、25g KH-570、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g丙二醇甲醚、，在低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g二甲醚。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能如下：
附着力：一级GB/T 1720；冲击强度：490N·cm GB/T 1732；
柔韧性：2mm GB/T 6742；耐盐雾性：28天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：3H GB/T 6739；耐水性：180天合格GB/T 1733；
防磨损性(1000g/1000r，mg)：28 ASTM D 4060。
实施例6
将100g齐聚物千叶UV7A、40g己二醇二丙烯酸酯、25g KH-570、5g顺酐、1g混合助剂加入到1000ml马口铁罐内，用分散机低速分散5分钟，然后加入纳米气相二氧化硅20g，高速分散60分钟后冷却待用。冷却后加入2g184、2g907、2gEDP、50g丙酮、50g乙酸丁酯、20g乙二醇丁醚、，在低速分散5分钟，过滤灌装，装阀门，充入80g丁烷。喷涂后流平5分钟后用365nm紫外灯固化15秒，冷却后，测试性能如下：
附着力：二级GB/T 1720；冲击强度：490N·cm GB/T 1732；
柔韧性：2mmGB/T 6742；耐盐雾性：28天合格GB/T 1771；
铅笔硬度：H GB/T 6739；耐水性：180天合格GB/T 1733；
防磨损性(1000g/1000r，mg)：35 ASTM D 4060。
上述实施例为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内，所做的任何修改和变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种紫外光固化自动喷漆，由下列重量比的物质组成：
齐聚体      100份       单体         20～50份
偶联剂      10～30份    酸酐         2～10份
混合助剂    1～2份      纳米二氧化硅 10～30份
光引发剂    3～10份     溶剂         80～200份
抛射剂      100～200份。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化自动喷漆，其特征在于：
(1)所述的齐聚体为聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯齐聚物中的一种或者几种的混合物；
(2)所述的单体为单官能单体、双官能单体、三官能单体中的一种或者其混合物；
(3)偶联剂为氨基官能偶联剂、环氧官能偶联剂、乙烯基官能偶联剂中的一种或者其混合物；
(4)所述的酸酐为醋酸酐、顺酐、苯酐中的一种；
(5)混合助剂为100#聚二甲基硅氧烷和6000#聚二甲基硅氧烷混合物，二者比例9∶1；
(6)纳米二氧化硅为纳米气相二氧化硅，细度40～70nm；
(7)所述的光引发剂为含有面引发剂、深层引发剂、助引发剂的混合引发剂；
(8)所述的溶剂为酮类、酯类、醇醚类溶剂。
(9)所述的抛射剂为烷烃类、二甲醚。
3.一种紫外光固化自动喷漆的制备方法，步骤如下：
(1)将齐聚物、单体、偶联剂、酸酐、消泡剂加入搅拌缸内；
(2)低速分散5分钟；
(3)加入纳米二氧化硅，高速分散60分钟；
(4)步骤(3)物质冷却后加入光引发剂和溶剂；
(5)低速分散15分钟；
(6)将步骤(5)使得物质过滤、装入包装罐、装阀门，充入抛射剂。
4.根据权利要求3所述的紫外光固化自动喷漆的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述的包装罐为25.4mm马口铁气雾罐，设有25.4mm标准气雾阀门、配套按钮及塑料盖。
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