CN102850898B - 一种阳离子光固化防腐涂料 - Google Patents

一种阳离子光固化防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阳离子光固化防腐涂料。按重量百分比计，由以下组分构成：乙烯基醚型氨基甲酸酯10～80％，环氧树脂4～30％，阳离子光引发剂0.5～5％，助剂0.1～3％，溶剂余量。本发明通过采用多异氰酸酯与多官能乙烯基醚的反应合成了一种反应活性高的乙烯基醚型氨基甲酸酯，并以此作为环氧树脂固化的活性稀释剂，不但能够有效降低体系的黏度，而且可以加快光固化反应速度。该发明所制得的涂料黏度低、附着佳，特别适宜于在薄涂的苛刻条件下赋予材料表面出色的防腐性能。

Description

一种阳离子光固化防腐涂料
技术领域
本发明属于紫外光固化涂料技术领域，特别涉及一种阳离子光固化防腐涂料。
背景技术
紫外光固化涂料(UV涂料)是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚物或齐聚物及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜的一种涂料，具有固化快、能耗低、无环境污染、涂层性能优异等特性。而阳离子光固化体系在紫外光固化涂料中占有重要作用，它具有固化时体积收缩率小，对基材附着力强，光固化过程不被氧气阻聚，固化反应不易终止，适于薄膜的光固化等优点。阳离子光固化体系一般利用紫外光辐射使环氧树脂进行阳离子开环聚合，形成不溶性的交联网络结构，其制成的涂料兼具紫外光固化技术和阳离子聚合的优点。
由于环氧树脂黏度太大，而且光诱导交联固化速度太慢，往往需要和其他更活泼的低粘度的活性稀释剂合用。乙烯基醚类单体中双键由于受到邻位氧原子的影响，为富电子双键，能形成稳定的碳正离子，因此易发生阳离子聚合，聚合速度快，转化率高。而且乙烯基醚粘度小，低毒性，无刺激性气味，是一种比较理想的活性稀释剂。但是小分子活性稀释剂的引入在改善体系的黏度和反应速度的同时，对涂膜的综合性能特别是防腐性能会造成很大的损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，制备出一种防腐性能高的紫外光固化涂料，本发明采用多异氰酸酯对乙烯基醚进行化学改性，所制得的乙烯基醚型氨基甲酸酯兼顾了聚氨酯低聚物(经异氰酸酯基和羟基所形成的氨基甲酸酯基，由于氢键的作用，赋予涂膜更好的粘接性、耐磨性、柔韧性，耐腐蚀、耐磨损及防水耐老化性能)和乙烯基醚型低聚物(光固化速度极快，转化率高等)的优点，不但可以作为环氧树脂的稀释剂，成为环氧树脂的固化交联点，而且由于氨基甲酸酯结构的引入使其完全可以作为主体树脂来使用，不会影响到涂膜的综合性能，进一步提高涂膜的防腐性能。
本发明采用如下技术方案：
一种阳离子光固化防腐涂料，该涂料组分及质量百分比为：
优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧、脂肪族环氧和脂环族环氧中的至少一种。
优选的，所述阳离子光引发剂为硫鎓盐或芳茂铁盐。
优选的，所述助剂为流平剂、消泡剂或润湿剂中的至少一种。
进一步的，所述乙烯基醚型氨基甲酸酯由多异氰酸酯与多官能乙烯基醚按异氰酸酯基与羟基的摩尔比值为1∶1.05配比制成。
优选的，所述多异氰酸酯化合物为脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种。
优选的，所述的脂肪族二异氰酸酯为亚乙基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯；所述的脂环族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯；所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯。
优选的，所述多官能乙烯基醚为乙二醇单乙烯基醚、二缩乙二醇二乙烯基醚中的至少一种。
优选的，所述的溶剂为乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、异丙醇、乙醇中的至少一种。
本发明的一种阳离子光固化防腐涂料，是通过如下方法制备出来的：首先将多异氰酸酯与多官能乙烯基醚按异氰酸酯基与羟基的摩尔比值为1～1.05进行投料，在70～80℃下反应3～4小时，制得所需的乙烯基醚型氨基甲酸酯；再将乙烯基醚型氨基甲酸酯、环氧树脂、助剂和溶剂按照所述的配比混合均匀，然后加入相应配比的阳离子光引发剂、搅匀后即制得阳离子光固化防腐涂料，避光保存。
本发明的有益效果：
1、通过本发明制备的阳离子光固化防腐涂料，对不同的金属，尤其是铝金属表面具有良好的防腐效果；
2、具有很强的耐腐蚀特性，将该阳离子光固化防腐涂料在铝箔表面所制得的膜厚2g/m2的光固化涂膜，进行耐酸性(10％HCl溶液)、耐碱性(10％NaOH溶液)测试5-30min后观测到铝箔表面无气泡、无起皮等腐蚀现象，耐盐雾性检测72h后，耐盐雾等级≤9.8级。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的具体描述：各实施例的总重量为100g。由本发明所制成光固化涂膜的耐酸、耐碱、耐盐雾性测试方法为：
耐酸性测试：切取3cm×7cm的膜片，将10％HCl溶液滴加在涂膜表面，测试时间为5-30min。
耐碱性测试：切取3cm×7cm的膜片，将10％NaOH溶液滴加在涂膜表面，测试时间为5-30min。
耐盐雾性测试：切取7cm×12cm的膜片，放置在35℃盐雾箱内，用5％NaCl溶液连续喷雾24、48、72小时。
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
实施例7
实施例8
实施例9
实施例10
实施例11
将苯二亚甲基二异氰酸酯与乙二醇单乙烯基醚按1∶1.05的摩尔比进行投料，在70～80℃下反应3～4小时，制得所需的乙烯基醚型氨基甲酸酯；再将45克乙烯基醚型氨基甲酸酯、20克脂环族环氧树脂、2.5克湿润剂和29克乙酸丙酯混合均匀，然后加入3.5克芳茂铁盐、搅匀后即制得阳离子光固化防腐涂料，避光保存。

Claims (3)

1.一种阳离子光固化防腐涂料，其特征在于，该涂料组分及质量百分比为：
所述乙烯基醚型氨基甲酸酯由多异氰酸酯与多官能乙烯基醚按异氰酸酯基与羟基的摩尔比值为1：1.05配比制成，所述多异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种,所述的脂肪族二异氰酸酯为亚乙基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯；所述的脂环族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯；所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯,所述多官能乙烯基醚为乙二醇单乙烯基醚、二缩乙二醇二乙烯基醚中的至少一种；
所述环氧树脂为双酚A型环氧、脂肪族环氧中的至少一种；
所述阳离子光引发剂为硫鎓盐或芳茂铁盐。
2.根据权利要求1所述的一种阳离子光固化防腐涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、消泡剂或润湿剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种阳离子光固化防腐涂料，其特征在于，所述的溶剂为乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、异丙醇、乙醇中的至少一种。
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