CN102702943B - 一种耐变黄的uv涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐变黄的UV涂料，所述涂料按重量份数包括如下组分：丙烯酸树脂25-30；醇酸树脂20-40；单体10-30；光引发剂1-3；填料23-40；颜料4-15；荧光增白剂0.01-1；流平剂2-7；分散剂0.1-8；消泡剂0.1-0.5。
Description
技术领域
本发明涉及一种UV涂料，特别是涉及一种耐变黄的UV涂料。
背景技术
UV就是紫外线(Ultra-VioletRay)的英文简称。工业用的UV波长以200nm到450nm为其应用范围。用UV来照射“UV照射可硬化的材料”而使它硬化。UV涂料可通过浸涂、淋涂、漆涂、旋涂，甚至真空涂等方法涂布后，再经紫外线光子照射而固化成膜。顾名思义，UV涂料的固化是和UV光的照射分不开的。UV固化涂料起源于70年代的国际涂料市场，是一种全新的绿色技术。利用该技术生产的紫外光固化涂料，简称UV涂料。20世纪末，UV固化涂料开始流行于西方、日本等地，是一种代表时尚的涂料品种。UV固化涂料最早应用于手机、DVD、随身听外壳的表面涂装处理，后来其应用领域现进一步扩展到化妆品、电视机及电脑等家用电器领域。
UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物（VOC），对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点。而传统涂料易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。因此，UV涂料是传统涂料的主要替代品。
UV涂料因应用领域不同而成分各异，但其基本组成可归纳为：
1．活性稀释剂，主要作用是溶解UV涂料中的固体组分，调节体系粘度。UV涂料中的稀释剂不是一般涂料使用的挥发性有机溶剂，而是直接参与固化成膜过程具有反应能力的无挥发性溶剂。活性稀释剂就化学结构而言，一般是分子量不大而分子内含有可聚合官能团的一类单体，成膜后成为漆膜的一部分。
2．低聚物，也有称齐聚物或寡聚物，是UV涂料中的基本骨架，在紫外线光子的作用下形成具有立体结构的漆膜，并赋予漆膜的各种特性，例如硬度、柔韧性、附着力、光泽、耐老化等性能。
3．光引发剂，是UV涂料中的关键组成部分，其作用在于传递紫外线光子的能量，迅速引发单体和低聚物的交联聚合，促进体系的液固转换过程。根据引发机理，光引发剂可分为自由基和阳离子两大类型。
4．助剂，顾名思义是为满足具体使用要求、改善漆膜性能而添加的某些辅助性组分，如流平剂、消泡剂、基材润滑剂、消光剂、分散剂、稳定剂、表面滑爽剂等。这些助剂与溶剂型涂料常规使用的助剂没有什么两样。
UV光固化涂料具有无或低VOC排放、节省能源、固化速度快、生产效率高、设和流水线生产、固化温度低、适合流水线生产、固化温度低、适合涂覆热敏基材等。
但是，经过紫外线的长期照射，大多数的UV涂料的涂膜表面会发生明显的变色趋向，并且其机械性能下降，即便是在室内，也受到日光散漫散射或荧光辐射的破坏，化学物质的侵蚀，都可导致涂料的涂膜变黄和老化降解。
CN200610035204.4提供一种低黄变的UV清漆，其主要包括：单体、感光树脂、光引发剂、助剂、荧光增白剂及溶剂，其各组分含量按品质份数计算为：单体35～55；感光树脂55～90；光引发剂4～7；助剂0.1～0.3；荧光增白剂0.05～0.5；溶剂50～80。该UV清漆主要用于涂装塑料底材，解决了一般UV清漆存在的黄变问题，具有很好的经济效益和社会效益。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐变黄的UV涂料。
本发明通过如下技术方案实现:
一种耐变黄的UV涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括如下组分：
丙烯酸树脂25-30
醇酸树脂20-40
单体10-30
光引发剂1-3
填料23-40
颜料4-15
荧光增白剂0.01-1
流平剂2-7
分散剂0.1-8
消泡剂0.1-0.5。
优选地，所述丙烯酸树脂选自二异氰酸酯、二异氰酸甲苯酯、二异氰酸亚己基酯、双酚A环氧丙烯酸酯中的1种或至少2种的组合，所属组合例如二异氰酸酯/二异氰酸甲苯酯、双酚A环氧丙烯酸酯/二异氰酸亚己基酯、二异氰酸酯/二异氰酸甲苯酯/二异氰酸亚己基酯等。
优选地，所述醇酸树脂选自干性醇酸树脂，优选自亚麻油或脱水蓖麻油。
涂膜发黄是因为涂料中的不饱和键被氧化所导致的，本发明通过将丙烯酸树脂与醇酸树脂复配，选取合适的比例，达到非常良好的耐黄效果。
优选地，所述单体选自三丙二醇二丙烯酸酯（TP）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、活性胺、HDDA或DPHA中的1种或至少2种的组合，所述组合例如TP/HEMA、HEMA/活性胺、DPHA/HDDA、TP/HDDA/TM等。
优选地，所述填料选自滑石粉、硬脂酸锌、重质碳酸钙或高岭土中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如滑石粉/硬脂酸锌、重质碳酸钙/高岭土、高岭土/滑石粉/硬脂酸锌等。
优选地，所述荧光增白剂选自CBS-X、CBS-2、OB-1、CBW、DMS、APC、VBL中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如CBS-X/OB-1/CBW、APC/VBL、CBS-X/CBS-2、VBL/CBS-X/OB-1/DMS等。
优选地，所述光引发剂选自二苯甲酮和/或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。
作为优选技术方案，所述涂料按重量份数包括如下组分：
二异氰酸亚己基酯25-30
干性醇酸树脂20-40
HDDA10-30
光引发剂1-3
填料23-40
颜料4-15
荧光增白剂0.01-1
流平剂2-7
分散剂0.1-8
消泡剂0.1-0.5。
优选地，所述涂料按重量份数包括如下组分：
二异氰酸亚己基酯25.7-30
干性醇酸树脂27-40
HDDA14-30
光引发剂1.5-3
填料32-40
颜料8-15
荧光增白剂0.1-1
流平剂2-7
分散剂0.1-8
消泡剂0.1-0.5。
或，所述涂料按重量份数包括如下组分：
二异氰酸亚己基酯25.7-30
干性醇酸树脂27-40
HDDA14-30
光引发剂1.5-3
滑石粉32-40
钛白粉8-15
CBS-X0.1-0.8
OB-10.1-0.8
流平剂2-7
分散剂0.1-8
消泡剂0.1-0.5。
本发明的耐黄UV涂料，，其主要用于涂装木器，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步解释说明，但是本发明要求保护的范围并不限于此。
本发明所述实施例的制备步骤为将配方中的粉剂（例如粉状助剂等）加入反应釜，在将1/2配方量的活性稀释剂和分散剂加入反应釜，搅拌均匀，防止3h，缓慢投入环氧丙烯酸酯与ABS树脂，分散10-20min，投入光引发剂，搅拌分散35-40min，加入剩余的活性稀释剂和分散剂，加入消泡剂，搅拌均匀，得到UV固化涂料。具体的配方如下实施例所述。
实施例所选用的各组分如下：所述单体选自如CYTEC、SARTOMER、长兴、三木或它们的混合物；所述消泡剂选自迪高公司生产的tego920、tego931或它们的混合物；所述分散剂选自迪高公司生产的tego685、tego655或它们的混合物；所述引发剂选自BASF生产的TPO、CIBA的184、1173或它们的混合物；所述颜料为金红石型二氧化钛，如HUNTSMAN的TR92。
实施例1
一种耐变黄的UV涂料，所述涂料按重量份数包括如下组分：
丙烯酸树脂30
醇酸树脂20
单体30
光引发剂1
填料40
颜料4
荧光增白剂1
流平剂2
分散剂8
消泡剂0.1。
实施例2
一种耐变黄的UV涂料，所述涂料按重量份数包括如下组分：
丙烯酸树脂25
醇酸树脂40
单体10
光引发剂3
填料23
颜料15
荧光增白剂0.01
流平剂7
分散剂0.1
消泡剂0.5。
实施例3
一种耐变黄的UV涂料，所述涂料按重量份数包括如下组分：
丙烯酸树脂27
醇酸树脂35
单体21
光引发剂2
填料30.2
颜料14
荧光增白剂0.1
流平剂3
分散剂0.19
消泡剂0.3。
对比例
以CN200610035204.4提供的实施例1为对比例，具体配制步骤如下：
按下列组分配方将所有原料进行混合均匀溶解：
HDDA20
DPHA15
四官能脂肪族PUA30
三官能脂肪族PUA30
环氧丙烯酸酯20
Irgacure1844
EFKA3777或EFKA30340.2
OB0.1
乙酸丁酯25
异丙醇25
接着将其喷涂于塑料基材上，采用1KW高压汞灯以80W.cm-1照度的紫外光照射固化，然后采用色差仪比较该基材喷涂前后色差，所得结果为：ΔL＝-0.687；Δa＝-0.113；Δb＝0.108；ΔE＝0.705。再对其涂膜进行硬度和附着力测试，其结果分别为其铅笔硬度为1H且无印痕、百格无一格分开剥落。
对比试验
对实施例1-3与对比例进行紫外线照射，并测试照射前后颜色的不同，测试结果如表1所示。
表1实施例1-3与与对比例的性能指标
| 照射时间 | 光照前 | 光照后 | 黄变 | |
| 实施例1 | 20min | 27 | 26 | 不明显 |
| 实施例1 | 20min | 27 | 26 | 不明显 |
| 实施例1 | 20min | 27 | 26 | 不明显 |
| 对比例 | 20min | 27 | 16 | 明显 |
由表1可以看出实施例1-3与对比例相比，与对比例相比，在涂膜的耐黄性方面，本发明提供的涂料，耐黄性能表现优异。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (4)
1.一种耐变黄的UV涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括如下组分：
丙烯酸树脂25-30
醇酸树脂20-40
单体10-30
光引发剂1-3
填料23-40
颜料4-15
荧光增白剂0.01-1
流平剂2-7
分散剂0.1-8
消泡剂0.1-0.5；
所述丙烯酸树脂选自双酚A环氧丙烯酸酯；
所述醇酸树脂选自干性醇酸树脂；
所述单体选自三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、活性胺、HDDA或DPHA中的1种或至少2种的组合。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述填料选自滑石粉、硬脂酸锌、重质碳酸钙或高岭土中的任意1种或至少2种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述荧光增白剂选自CBS-X、OB-1、CBW、DMS、APC、VBL中的任意1种或至少2种的组合。
4.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述光引发剂选自二苯甲酮和/或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。
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