CN103602224B - 一种无溶剂喷涂白色面漆涂料及其制备方法与施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无溶剂喷涂白色面漆涂料，其包含具有如下重量份的组分：20~30%的功能性单体、0~10%的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、35~50%的改性环氧丙烯酸树脂、15~30%的钛白粉、4~7%的光引发剂、0.4~0.8%的分散剂、0.2~0.4%的流平剂、0.1~0.2%的消泡剂和0.1~0.3%的防沉剂。本发明的白色面漆涂料，有如下优点：100%固含量没有挥发物排放符合环保要求，同时具有固化速度快，生产效益高，极好的镜面效果，高硬度，高耐磨，高光泽，附着力好，遮盖力好，白度好，耐候性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及UV木器涂料，特别涉及UV喷涂白色面漆涂料。
背景技术
目前木器白色家具面漆涂装主要以双组分聚氨酯涂料类型为主，此类涂料生产效益低，固含量低，易污染环境，不环保，欧洲发达国家基本已经淘汰。近几年人工成本的大幅上升和国家环境保护的强制要求以及UV自动涂装设备技术的成熟使得使用UV喷涂涂料替代双组分聚氨酯涂料成为可能。但目前市场上UV白色喷涂涂料都是加挥发性溶剂开稀后喷涂，导致没有脱离了环保目的，并且存在着附着力不良，表面效果不好，白度遮盖力不够等问题。发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无需使用溶剂的UV喷涂白色面漆涂料，使之涂膜达到优异的镜面效果，同时还具有施工方便，固化速度快，遮盖力好，白度好等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种无溶剂喷涂白色面漆涂料，其包含具有如下重量份的组分：
优选地，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的含量为5～10%，可选自台湾长兴化工6118的或科田化工的3250。
具体来说，所述功能性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-13-羟乙酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。其主要作用是调整施工粘度和调整涂膜性能，可以采用天津天骄公司的TPGDA，HDDA，HEMA，TMPAT，2PO-NPGDA，BA;或者台湾长兴公司TPGDA,HDDA,HEMA,TMPTA.2PO-NPGDA,BA.。
所述改性环氧丙烯酸树脂可选自三木的改性环氧丙烯酸树脂6113或者江门恒光化工6100D。
具体来说，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，或者1-羟基环己基苯甲酮，或者2，4，6-、三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷，或者二苯基氧化膦中的两者以上的混合物。
优选地，所述光引发剂是1-羟基环己基苯甲酮与2，4，6-、三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷与二苯基氧化膦的混合物，且三者依次按质量份为1：（1.3～1.75）：（0.05～0.15）的比例混合。所述光引发剂可采用巴斯夫公司的ligacure184、ligacureTPO、ligacure819。
所述钛白粉为金红石型钛白粉颜料，选自杜邦公司R-706或者美礼联公司R-595或者日本石原公司CR60-2。
根据本发明，所述分散剂为改性聚氨酯高聚合物选自EFKA公司的4010或者毕克化学公司BYK168。
根据本发明，所述流平剂为聚醚-硅氧烷共聚物及聚丙烯酸酯溶液配合使用，选自迪高公司的Glide450及毕克化学公司BYK358。
根据本发明，所述消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂，选自毕克化学公司BYK1794。
根据本发明，所述防沉剂为气相二氧化硅，选自德固赛公司的R972。
本发明的另一目的在于提供上述无溶剂UV喷涂白色面漆涂料的制备方法，其通过以下技术方案实现：
一种如上任一所述的的无溶剂喷涂白色面漆涂料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1，按重量百分比称取各组分；
步骤2，将组分中脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、功能性单体中的1,6-乙二醇二丙烯酸酯，分散剂投入第一分散缸中分散5分钟后依次投入防沉剂和钛白粉，高速分散后用砂磨机砂磨至细度≤15微米的第一分散物，备用；
步骤3，将剩下的组分投入第二分散缸中，用高速分散机分散分钟，形成第二分散物；
步骤4，将第一分散物投入第二分散物当中，用高速分散机分散分钟,300目滤布过滤，即制得所述之无溶剂喷涂白色面漆涂料。
优选地，所述步骤2的高速分散机的转速为转/分钟；步骤3及步骤4的高速分散机的转速为转/分钟。
本发明的又一目的在于提供一种上述无溶剂UV喷涂白色面漆涂料的施工工艺。操作简单，以UV光固化技术秒的成膜效率，可快速高效完成，其通过以下技术方案实现：
一种如上任一所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料的施工方法，其包括如下步骤：
步骤1，将涂好白色底漆的板材仔细砂光平整，不留亮点，然后除尘，除油；
步骤2，将所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料用UV稀释单体稀释，开释至粘度为秒，然后在常压下用自动喷涂机从不同角度对涂好白色底漆的板材表面进行喷涂，然后用红外流平机流平分钟；
步骤3，将红外流平后喷涂有所述无溶剂喷涂白色面漆涂料的底材，用三维UV固化机进行三维全方位辐射固化秒，所述无溶剂喷涂白色面漆涂料在底材表面固化形成白色涂膜。
优选地，所述UV稀释单体包括其重量百分比如下的组分：丙烯酸丁酯（BA）、1,6-乙二醇二丙烯酸酯(HDDA)该UV稀释单体的制备方法是在生产容器中按重量百分比依次加入各组分，用分散机以500转/分钟的转速低速分散分钟，然后用300目过滤网过滤，即得。
优选地，所述UV固化机辐射强度为毫焦/厘米。
本发明的粘度秒是在25℃用涂-2杯测量的粘度数据。
本发明的一种无溶剂UV喷涂白色面漆涂料，有如下优点：100%固含量没有挥发物排放符合环保要求，同时具有固化速度快，生产效益高，极好的镜面效果，高硬度，高耐磨，高光泽，附着力好，遮盖力好，白度好，耐候性好等特点。使之涂膜达到优异的镜面效果，同时还具有施工方便，固化速度快，遮盖力好，硬度高，附着力强，白度好，耐候性好等优点，同时节省涂料(每平方涂布量克左右)，采用UV自动喷涂线进行施工，一方面降低工厂的包括劳动力在内的综合成本及达到国家环保排放之要求，另一方面提高产品品质及工作效益。
具体实施方式
下结合具体实施例说明本发明，但以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
实施例
实施例的原材料组分及重量配方(单位：kg）如表1所示。
表1
其中，本发明采用的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸树脂、功能性单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-乙二醇二丙烯酸酯(HDDA)、甲基丙烯酸-13-羟乙酯(HEMA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(2PO-NPGDA)在该涂料体系中作为成膜物。改性环氧丙烯酸树脂有很高的硬度和耐化性及耐黄变性能，兼有成本优势作为主体树脂，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯本发明采用的是2官能团的，它具有很好的柔韧性和耐黄变性能，作为辅助树脂来改善改性环氧丙烯酸树脂的脆性，采用不同官能团单体复配就兼顾了稀释力，固化速度，附着力等各种要求，体系中钛白粉主要提供遮盖力和白度，金红石型钛白粉颜料对紫外光的吸收、反射比锐钛型较弱，而且遮盖力和着色力较好，本发明钛白粉采用金红石型钛白粉颜料，钛白粉要用好的分散剂才能研磨到很低的细度，钛白粉的细度大小直接影响遮盖力和白度，本发明研磨钛白粉分散剂采用改性聚氨酯高聚合物，涂料在生产施工过程中均会产生气泡，气泡的存在会导致涂膜产生缺陷，需要消泡剂来改善，消泡剂可以提供良好的消泡效果，防止涂膜缺陷的发生，本发明所述消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂。在涂料配方中添加适量的流平剂，可以提髙涂料流平性能，本发明中流平剂采用聚醚-硅氧烷共聚物及聚丙烯酸酯溶液配合使用。光引发剂能吸收紫外线能量，产生游离基，再引发涂层低聚物及单体，实现聚合、交联，使体系交联成膜，因为是白色涂料，使用引发剂要避开钛白粉反射波长窗口，还有考量耐黄变，本发明采用1-羟基环己基苯甲酮（184）与2，4，6-、三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷(TPO)、二苯基氧化膦（819）这3只耐黄变引发剂复配来达到深层固化和表干均衡之目的，在涂料储存和施工过程中为了防沉防流挂，本发明添加适量气相二氧化硅防沉剂。
为使所述涂料具有较好的喷涂效果，本发明涂料使用时，应通过专配UV稀释单体进行稀释至适当粘度，再进行喷涂。
上述无溶剂UV喷涂白色面漆涂料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1，按上述表格1重量百分比称取各组分。
步骤2，将组分中脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，功能性单体中的1,6-乙二醇二丙烯酸酯(HDDA)，分散剂投入分散缸中分散5分钟后依次投入防沉剂和钛白粉，高速分散10分钟，用砂磨机砂磨至细度≤15微米的第一分散物，备用。
步骤3，将剩下的组分依次投入另一分散缸中，用高速分散机分散分钟，形成第二分散物；
步骤4，将第一分散物投入第二分散物当中，用高速分散机分散分钟,300目滤布过滤，即制得所述之无溶剂喷涂白色面漆涂料。
所述步骤2的高速分散机的转速为转/分钟；步骤3及步骤4的高速分散机的转速为转/分
经检测，实施例制备的无溶剂UV喷涂白色面漆涂料，颜色外观为白色液体、固含量为细度≤15、粘度为
上述无溶剂喷涂白色面漆涂料的施工工艺，其包括如下步骤：
步骤1，将做好白色底漆的板材仔细砂光平整，不留亮点，然后除尘，除油；
步骤2，将实施例1～5所制备得到的无溶剂喷涂白色面漆涂料用专配UV稀释单体稀释，开释至粘度为15-20秒，然后在常压下用自动喷涂机从不同角度对底材表面进行喷涂，涂布量控制每平方涂布量克，然后用红外流平机红外流平分钟，
步骤3，将红外流平后喷涂有所述无溶剂喷涂白色面漆涂料的底材，用三维UV固化机进行三维全方位辐射固化秒，所述无溶剂喷涂白色面漆涂料在底材表面固化形成白色涂膜。
所述专配UV稀释单体的组分及其重量百分比如下：丙烯酸丁酯（BA）1,6-乙二醇二丙烯酸酯(HDDA)该UV稀释单体的制备方法：在生产缸中按重量百分比依次加入各组分，用分散机以500转/分钟的转速低速分散分钟，然后用300目过滤网过滤，即得。
所述粘度秒是在25℃用涂-2杯测量的粘度数据。
所述UV光固化机辐射强度为毫焦/厘米。
表一实施例配方通过上述制备方法制得所述之无溶剂喷涂白色面漆涂料再通过上述施工工艺得到的白色涂膜性能见表2
表2涂膜物性测试结果
从表1-表2可以看出，上述5组分无溶剂喷涂白色面漆涂料施工后的涂膜有着极好的镜面效果，还有高硬度，高耐磨，高光泽，附着力好，遮盖力好，白度好，耐候性好等特点。
以上所述，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改动和修改，而所有这些改动和修改都应属于本发明所附的权利要求书的保护范围。
Claims (5)
1.一种无溶剂喷涂白色面漆涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，按以下重量百分比称取组分：
所述功能性单体包括1,6-乙二醇二丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-13-羟乙酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物；
步骤2，将组分中脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、功能性单体中的1,6-乙二醇二丙烯酸酯、分散剂投入第一分散缸中分散5分钟后依次投入防沉剂和钛白粉，高速分散机分散后用砂磨机砂磨至细度≤15微米的第一分散物，备用；
步骤3，将剩下的组分投入第二分散缸中，用高速分散机分散20～30分钟，形成第二分散物；
步骤4，将第一分散物投入第二分散物当中，用高速分散机分散20～30分钟,300目滤布过滤，即制得所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料。
2.根据权利要求1所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料的制备方法，其特征在于，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，或者1-羟基环己基苯甲酮，或者2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷，或者二苯基氧化膦中的两者以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料的制备方法，其特征在于，所述光引发剂是1-羟基环己基苯甲酮与2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷与二苯基氧化膦的混合物，且三者依次按质量份为1：(1.3～1.75)：(0.05～0.15)的比例混合。
4.根据权利要求1所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的高速分散机的转速为1200～1500转/分钟；步骤3及步骤4的高速分散机的转速为1000～1200转/分钟。
5.一种如权利要求1～4任一所述的制备方法制得的无溶剂喷涂白色面漆涂料的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将涂好白色底漆的板材仔细砂光平整，不留亮点，然后除尘，除油；
步骤2，将所述的无溶剂喷涂白色面漆涂料用UV稀释单体稀释，开释至粘度为15～20秒，然后在常压下用自动喷涂机从不同角度对涂好白色底漆的板材表面进行喷涂，然后用红外流平机流平5～8分钟，其中，所述UV稀释单体包括其重量百分比如下的组分：丙烯酸丁酯40～50％、1,6-乙二醇二丙烯酸酯50～60％，该UV稀释单体的制备方法是在生产容器中按重量百分比依次加入各组分，用分散机以500转/分钟的转速低速分散15～20分钟，然后用300目过滤网过滤而得；
步骤3，将红外流平后喷涂有所述无溶剂喷涂白色面漆涂料的底材，用三维UV固化机进行三维全方位辐射固化10～20秒，所述无溶剂喷涂白色面漆涂料在底材表面固化形成白色涂膜。
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