CN103421415A - 一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。涂料组成含量百分比：改性环氧酯30～50％，活性稀释剂40～60％，增韧剂2～5％，光引发剂4～8％。通过酯化开环方法，将二乙醇胺开环环氧树脂，然后再将亚麻油酸中和而得到可进一步光固化聚合的带有亲水性的改性环氧酯，然后按比例将改性环氧酯与其他各种组分机械搅拌混合均匀，得到铝箔亲水光固化涂料。通过滚涂方式将涂料涂覆于光铝箔表面，经过紫外光辐照，直接固化成膜。固化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。涂层对铝箔提供防腐、保护、亲水等作用。
Description
技术领域
本发明属于应用于亲水铝箔涂层防腐领域，特别涉及一种通过紫外光固化的亲水铝箔的涂料及其制备方法。
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，提供一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料及其制备方法。
技术领域
为了达到上述目的，本发明是先通过合成改性的环氧酯，然后再在该主体树脂中加入不同的活性稀释剂、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。本发明为实现目的所采取的具体技术方案是：
一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料，按质量百分比含量由组分：改性环氧酯30～50％，活性稀释剂40～60％，增韧剂2～5％，光引发剂4～8％所混合组成。
上述的改性环氧酯的制备过程如下：环氧当量在0.20～0.51的双酚A型环氧树脂升温加热至90℃～120℃，直至熔融，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，完毕后再在120～150℃范围内反应1～3小时，然后降温至90℃～110℃，通入氩气进行保护，加入一定量的酸值为195mg/g的亚麻油酸中和，直到到酸值小于5mg/g后得到。
上述的活性稀释剂是由由乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)3TMPTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1，6-己二醇双丙烯酸酯(HDDA)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEG200DMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)中的几种所组成的混合物。
上述的增韧剂为邻苯二甲酸辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)中的任何一种。
上述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羟基-环己基苯酮中的任何一种。
本发明的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料，其制备过程首先通过化学合成方法得到改性的环氧酯，再按比例加入环氧酯、活性稀释剂、增韧剂、光引发剂等，经过高速分散1000～2000以得到。
其固化方式是首先对基材铝箔进行预处理，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，将配制的涂料灌至涂辊上，通过涂辊的转动，将涂料均匀的涂覆在基材铝箔袋双表面，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，即可得亲水铝箔涂层。
本发明的优点和有益效果主要在于：
1、此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、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.改性环氧酯的合成
(一)按质量比配备组分
E-20环氧树脂 100
二乙醇胺 21
亚麻油酸 57.44
(二)制备
称量100份环氧值为0.2的双酚A型环氧树脂，升温加热至120℃直至熔融，然后称量21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57.44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、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.改性环氧酯的合成
(一)按质量比配备组分
E-44环氧树脂 100
二乙醇胺 46.2
亚麻油酸 126.35
(二)制备
称量100份环氧值为0.44的双酚A型环氧树脂，升温加热至100℃，称量46.2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126.43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、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.改性环氧酯的合成
(一)按质量比配备组分
E-51环氧树脂 100
二乙醇胺 53.55
亚麻油酸 146.46
(二)制备
称量100份环氧值为0.2的双酚A型环氧树脂，升温加热至90℃，然后称量53.55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146.54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、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 (8)
1.一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其由改性环氧酯，聚氨酯丙烯酸酯，活性稀释剂，光引发剂等组成，其组分质量百分比为：
改性环氧酯 30～50％
活性稀释剂 40～60％；
增韧剂 2～5％；
光引发剂 4～8％。
2.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其特征在于：所述的改性环氧酯的制备首先是由不同环氧当量的双酚A型环氧树脂升温加热至90℃～120℃，直至熔融，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，完毕后再在120～150℃范围内反应1～3小时，然后降温至90℃～110℃，通入氩气进行保护，加入一定量的酸值为195mg/g的亚麻油酸中和，直到到酸值小于5mg/g后得到。
3.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其特征在于：所述的活性稀释剂是由乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)3TMPTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1，6-己二醇双丙烯酸酯(HDDA)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEG200DMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)中的几种所组成的混合物。
4.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其特征在于：所述的增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或邻苯二甲酸二丁酯(DBP)中的任何一种。
5.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。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-环己基苯酮中的任何一种。
6.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其特征在于，按照权利要求1所示比例范围，按照顺序，分别在其中加入改性环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂，高速分散1500～2500转转速下搅拌15～30分钟，然后再加入光引发剂，在1000～2000转转速搅拌下搅拌10～15分钟，得到所要求的可紫外光 辐照的亲水铝箔涂料。
7.按权利要求1所述的一种通过紫外光固化的亲水铝箔涂料。其特征在于，其固化方式是首先对基材铝箔进行预处理，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，将配制的涂料灌至涂辊上，通过涂辊的转动，将涂料均匀的涂覆在基材铝箔袋双表面，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，即可得亲水铝箔涂层。
8.按专利要求2所述的一种改性环氧酯，其特征是所使用的双酚A型环氧树脂当量在0.20～0.51之间。
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