CN102876200A

CN102876200A - 一种亲水铝箔涂料及其制备与固化方法

Info

Publication number: CN102876200A
Application number: CN2012104347712A
Authority: CN
Inventors: 李为立
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: CN102876200B

Abstract

本发明公开了一种亲水铝箔涂料及其制备与固化方法，该涂料按质量百分比含量由组分：亚麻油酸改性环氧酯为30～45％，丙烯酸异冰片酯为12～20％，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯为15～20％，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为3～8％，1，6-己二醇双丙烯酸酯为10～15％，甲基丙烯酸羟乙酯为5～10％，增韧剂为2～5％，光引发剂为4～8％组成。其制备方法是先按质量份含量由组分：双酚A环氧树脂为33～56份，二乙醇胺为12～18份，亚麻油酸为32～49份混合得到亚麻油酸改性环氧酯，然后依次加入丙烯酸异冰片酯等不同活性稀释剂、增韧剂、光引发剂组成物，高速分散混合，得到亲水铝箔涂料；将涂料涂于铝箔表面经紫外光辐照，固化成膜的涂层持续亲水性强，硬度适中，附着力好。

Description

一种亲水铝箔涂料及其制备与固化方法

技术领域

本发明属于应用于亲水铝箔涂层防腐领域，特别涉及一种亲水铝箔的涂料及其制备与固化方法。

背景技术

亲水铝箔涂覆材料是一种新型功能材料，其涂覆在空调换热翅片上，克服了空调换热翅片采用光箔时带来的表面易腐蚀、易形成水桥、产生白粉、异味以及由此产生的换热效率变低等缺陷，促进了空调向着节能环保和小型化方向发展。

随着提高空调换热效率和降低成本的要求，亲水涂层厚度要求从原先0.8～1.0μm，降低到0.2～0.4μm，且对亲水铝箔的要求越来越高：具有优良的亲水性和抗腐蚀能力，良好的成形性及对模具不磨损性，极强的耐冲压油性、耐溶性、抗热性，气流阻力小，热交换率提高10%-15%。传统亲水铝箔涂料中，为了使漆膜具有良好的亲水性，一般会加入一定量的无机材料如无定形氧化铝、硅酸盐、硅凝胶等无机亲水物。但无机亲水物加入过多，会破坏涂料原先具有的良好的加工性能，若无机亲水物较少，则交联密度太小，不利于保持持续亲水性。另外，传统的亲水铝箔涂料在涂装过程中，主要是通过水与有机溶剂的挥发，加热成膜固化。一方面，有机溶剂的挥发，不利于环保；另一方面，加热固化耗能大，且生产效率下降。

为克服传统的亲水铝箔油漆的缺陷。本发明通过合成可进一步进行紫外光固化的亲水性的亚麻油酸改性环氧脂，并将其混合活性稀释剂以及光引发剂，制备新型的通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。通过紫外光固化方式，无溶剂挥发、环保，且生产效率有显著提高。涂料的树脂本身带有亲水性基团，漆膜具有持续亲水性，同时漆膜的力学性能较好，耐腐蚀性能强，完全可适用于于亲水铝箔的防腐涂装领域。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统的亲水铝箔涂料的缺陷，提供一种亲水铝箔涂料及其制备与固化方法。

为了达到上述目的，本发明首先通过合成制备亚麻油酸改性环氧酯，然后再在该主体树脂中加入丙烯酸异冰片酯等不同活性稀释剂、增韧剂以及光引发剂，混合物经高速分散后，得到用于铝箔涂装的亲水性光固化涂料，涂料涂装于铝箔表面后，经过紫外光辐照，直接固化成膜。本发明实现目的所采取的一个技术方案是：

一种亲水铝箔涂料，按质量百分比含量由组分：亚麻油酸改性环氧酯为30～45％，丙烯酸异冰片酯(IBOA)为12～20％，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEG200DMA）为15～20％，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（(EO)₃TMPTA）为3～8％，1，6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA）为10～15％，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为5～10％，增韧剂为2～5％，光引发剂为4～8％组成。

其中，所述的亚麻油酸改性环氧酯，按质量份含量由组分：双酚A环氧树脂为33～56份，二乙醇胺为12～18份，亚麻油酸为32～49份混合组成。

所述的双酚A环氧树脂为E-20环氧树脂，E-44环氧树脂和E-51环氧树脂中任一种。

所述的亚麻油酸的酸值为195mg/g。

所述的增韧剂为邻苯二甲酸辛酯（DOP）或邻苯二甲酸二丁酯（DBP）。

所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羟基-环己基苯酮。

为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的另一个技术方案是：

本发明的一种亲水铝箔涂料的制备方法，包括如下步骤：

1、亚麻油酸改性环氧酯的制备：将环氧值在0.20～0.51的双酚A环氧树脂放入反应容器中升温加热至90℃～120℃直至熔融态，然后按照环氧基与胺基等摩尔比的量称量二乙醇胺，滴加0.5～1小时，完毕后再升温至120～150℃范围反应1～3小时，然后降温至90℃～110℃，通入氩气进行保护，加入配比量的酸值为195mg/g的亚麻油酸进行中和，直到酸值小于5mg/g后获得亚麻油酸改性环氧酯；

2、亲水铝箔涂料的制备：将亚麻油酸改性环氧酯、丙烯酸异冰片酯(IBOA)，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEG200DMA），乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（(EO)₃TMPTA），1，6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA），甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、增韧剂，在1500～2500转转速下高速分散搅拌15～30分钟，然后加入光引发剂，在1000～2000转转速下再搅拌10～15分钟，得到亲水铝箔涂料。

为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的第三个技术方案是：

本发明的一种亲水铝箔涂料的固化方法，包括如下步骤：

首先采用脱脂剂和去离子水的混合液对基材铝箔表面进行清洗，然后对基材铝箔进行烘干处理；再将亲水铝箔涂料灌至涂辊上，通过涂辊的转动，将涂料均匀的涂覆在基材铝箔表面，基材铝箔上涂覆的涂料控制在1g/m²。经过功率为1kw的高压汞灯紫外光辐照30秒钟固化，即得亲水铝箔涂层。

本发明的优点和有益效果主要在于：

1、本发明的亲水铝箔涂层的固化方式是经过紫外光辐照方式直接固化成膜，无溶剂挥发，且固化速度快。

2、本发明的基于亲水的改性环氧树脂的涂层的持续亲水性强，硬度适中，附着力好，对冲制模具的磨损较小。

具体实施方式：

以下结合实例对本发明做进一步具体描述，但不局限于此。

实施例1：

一.亚麻油酸改性环氧酯的合成

（一）按质量份配备组分

E-20环氧树脂（环氧值0.20） 56份，

二乙醇胺 12份，

亚麻油酸 32份。

（二）制备

称量56份环氧值为0.2的双酚A型环氧树脂E-20，升温加热至120℃直至熔融，然后称量12份二乙醇胺，滴加入熔融的环氧树脂中，滴加时间为0.5小时，完毕后再在150℃反应1小时，降温至110℃，再加入32份酸值为195mg/g的亚麻油酸中和，直到到酸值小于5mg/g后，冷却，得到改性环氧脂。

二.亲水铝箔光固化涂料的制备

（一）按质量百分比含量配备组分

（二）制备

按照顺序，分别在其中加入改性环氧脂、IBOA等活性稀释剂、增韧剂，高速分散1500转转速下搅拌30分钟，然后再加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在1000转转速搅拌下搅拌15分钟，得到所要求的可紫外光辐照的亲水铝箔涂料。

实施例2：

一.亚麻油酸改性环氧酯的合成

（一）按质量份配备组分

E-44环氧树脂(环氧值0.44) 37份，

二乙醇胺 17份，

亚麻油酸 46份。

（二）制备

称量37份环氧值为0.44的双酚A型环氧树脂E-44，升温加热至100℃，称量17份二乙醇胺，在120℃下滴加入熔融的环氧树脂中，滴加时间为0.8小时，完毕后再在130℃反应2小时，降温至100℃，再加入46份酸值为195mg/g的亚麻油酸中和，直到到酸值小于5mg/g后，冷却，得到改性环氧脂。

二.亲水铝箔光固化涂料的制备

（一）按质量百分比含量配备组分

（二）制备

按照顺序，分别在其中加入改性环氧脂、IBOA等活性稀释剂、增韧剂，高速分散2000转转速下搅拌20分钟，然后再加入1-羟基-环己基苯酮，在1500转转速搅拌下搅拌12分钟，得到所要求的可紫外光辐照的亲水铝箔涂料。

实施例3：

一.亚麻油酸改性环氧酯的合成

（一）按质量份配备组分

E-51环氧树脂 33份，

二乙醇胺 18份，

亚麻油酸 49份。

（二）制备

称量33份环氧值为0.51的双酚A型环氧树脂E-51，升温加热至90℃，然后称量18份二乙醇胺，滴加入熔融的环氧树脂中，滴加时间为1小时，完毕后再在120℃反应3小时，降温至90℃，再加入49份酸值为195mg/g的亚麻油酸中和，直到到酸值小于5mg/g后，冷却，得到改性环氧脂。

二.亲水铝箔光固化涂料的制备

（一）按质量百分比含量配备组分

（二）制备

按照顺序，分别在其中加入改性环氧脂、IBOA等活性稀释剂、增韧剂，高速分散2500转转速下搅拌15分钟，然后再加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，在2000转转速搅拌下搅拌10分钟，得到所要求的可紫外光辐照的亲水铝箔涂料。

漆膜固化及其性能比较：

以实施例1为例，其固化过程首先是准备基材铝箔，该基材铝箔为光箔。对基材铝箔进行预处理，所述预处理包括用脱脂剂和去离子水的混合液对基材铝箔表面进行清洗以及对基材铝箔进行烘干处理。在预处理之后，将实施例1的涂料灌至涂辊上，通过涂辊的转动，将涂料均匀的涂覆在基材铝箔袋双表面上，基材铝箔上涂覆的涂料控制在1g/m²左右。经过功率为1kw的高压汞灯紫外光辐照30秒钟固化，即可形亲水铝箔涂层。其性能如下：

Claims

1.一种亲水铝箔涂料，其特征在于：按质量百分比含量由下列组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种亲水铝箔涂料，其特征在于：所述的双酚A环氧树脂为E-20环氧树脂，E-44环氧树脂和E-51环氧树脂中任一种。

3.根据权利要求1所述的一种亲水铝箔涂料，其特征在于：所述的增韧剂为邻苯二甲酸辛酯或邻苯二甲酸二丁酯。

4.根据权利要求1所述的一种亲水铝箔涂料，其特征在于：所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羟基-环己基苯酮。

5.一种如权利要求1所述的亲水铝箔涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、亚麻油酸改性环氧酯的制备：将环氧值在0.20～0.51的双酚A环氧树脂放入反应容器中升温加热至90℃～120℃直至熔融态，然后按照环氧基与胺基等摩尔比的量称量二乙醇胺，滴加0.5～1小时，完毕后再升温至120～150℃范围反应1～3小时，然后降温至90℃～110℃，通入氩气进行保护，加入配比量的酸值为195mg/g的亚麻油酸进行中和，直到酸值小于5mg/g后获得亚麻油酸改性环氧酯；

（2）、亲水铝箔涂料的制备：将亚麻油酸改性环氧酯、丙烯酸异冰片酯(IBOA)，二甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEG200DMA），乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（(EO)₃TMPTA），1，6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA），甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、增韧剂，在1500～2500转转速下高速分散搅拌15～30分钟，然后加入光引发剂，在1000～2000转转速下再搅拌10～15分钟，得到亲水铝箔涂料。

6.一种如权利要求1所述亲水铝箔涂料的固化方法，其特征在于固化步骤是：首先采用脱脂剂和去离子水的混合液对基材铝箔表面进行清洗，然后对基材铝箔进行烘干处理；再将亲水铝箔涂料灌至涂辊上，通过涂辊的转动，将涂料均匀的涂覆在基材铝箔表面，基材铝箔上涂覆的涂料控制在1g/m²，采用功率为1kw的高压汞灯紫外光辐照30秒钟固化，即得亲水铝箔涂层。