CN104004451B - 一种车用uv光固化迷彩伪装涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用UV光固化迷彩伪装涂料及其制备方法。车用UV光固化迷彩伪装涂料，包括UV光固化树脂、活性稀释剂、迷彩颜料组合物、助剂、和光引发剂；所述的UV光固化树脂为4官能度聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，所述的活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯PETA和三乙二醇二乙烯基醚DVE－3，所述的助剂包括促进剂、偶联剂、流平剂、消泡剂及消光粉，所述的光引发剂为Irgacure651和2‐氯化硫杂蒽酮。该涂料具有固化速度快、节省能源、减轻空气污染、附着力好、硬度高等特点。

Description

一种车用UV光固化迷彩伪装涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种车用UV光固化迷彩伪装涂料及其制备方法。

背景技术

UV固化涂料是德国拜耳公司于1968年最先开发成功并商品化的一种环保节能涂料。与自干溶剂型涂料相比，UV固化涂料具有节省能源、固化速度快、无溶剂、低污染、占地少、固化涂层物化性能优异、适合自动化流水线涂装等特点。近年来，UV固化涂料不仅逐步取代木材塑料用的传统溶剂型涂料，而且还不断地开辟新的应用领域，如金属表面涂层、三维精密成型加工、激光记录材料、光纤和化学纤维包覆和粘接等，发展十分迅速，涉及人们生活的各个方面。

目前国内车用迷彩伪装涂料，是以聚丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂作为成膜剂，涂料中含有较大比例的颜料，在使用过程中采用喷涂工艺。由于所用树脂粘度很大，需使用大量有机溶剂稀释，所以在使用过程中会有大量的有机溶剂挥发，造成环境污染，同时也会增加使用成本。UV光固化涂料具有固化快，涂层物化性能优异的优点。但UV光固化涂料在应用于迷彩伪装涂料时，会有比较大的难度，因为在迷彩伪装涂料中要加入比例比较大的颜料，这些颜料具有吸收一定紫外、红外光的性能，才能达到伪装的目的。UV光固化涂料要在紫外光照射下固化成膜，由于涂料中比例比较大的颜料会吸收紫外光，所以就会影响UV光固化涂料的固化成膜，所以UV光固化在伪装涂料中的使用受到限制。目前还没有车用UV光固化迷彩伪装涂料的报道。本发明采用特殊的4官能度聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯为成膜剂，以及不同的颜料配方，解决了车用UV光固化迷彩伪装涂料的固化难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种车用UV光固化迷彩伪装涂料。

本发明的另一目的是提供该车用UV光固化迷彩伪装涂料的制备方法。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种车用UV光固化迷彩伪装涂料，包括UV光固化树脂、活性稀释剂、迷彩颜料组合物、助剂、和光引发剂；所述的UV光固化树脂为4官能度聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，所述的活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯PETA和三乙二醇二乙烯基醚DVE‐3，所述的助剂包括促进剂、偶联剂、流平剂、消泡剂及消光粉，所述的光引发剂为Irgacure651和2‐氯化硫杂蒽酮。

其中，所述的4官能度聚氨酯丙烯酸酯为CN103242508A中公开的4官能度聚氨酯丙烯酸酯。

所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料，优选包含UV光固化树脂25～55重量份，活性稀释剂25～55重量份，迷彩颜料组合物8～15重量份，助剂2～6重量份，光引发剂0.5～3重量份。

所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料，进一步优选包含UV光固化树脂30～50重量份，活性稀释剂30～50重量份，迷彩颜料组合物8.25～12.5重量份，助剂2.5～5重量份，光引发剂1～2重量份。

其中，所述的UV光固化树脂优选由4官能度聚氨酯丙烯酸酯由15～25重量份及环氧丙烯酸酯15～25重量份组成；所述的活性稀释剂优选由季戊四醇四丙烯酸酯PETA15～25重量份，三乙二醇二乙烯基醚DVE‐315～25重量份组成；所述的迷彩颜料组合物优选由C.I.颜料蓝15:36～8重量份，C.I.颜料红1220.1～0.4重量份，C.I.颜料黄831.5～2.5重量份，永固紫BHR‐970.05～0.1重量份，锐钛型二氧化钛0.1～0.5重量份，滑石粉0.5～1重量份组成；所述的助剂优选由促进剂0.5～1重量份，偶联剂0.5～1重量份，流平剂0.5～1重量份，消泡剂0.5～1重量份，消光粉0.5～1重量份组成；所述的光引发剂优选由Irgacure6510.5～1重量份，2‐氯化硫杂蒽酮0.5～1重量份组成。

所述的促进剂优选二乙胺，所述的偶联剂优选硅烷偶联剂KH‐570，所述的流平剂优选BYK‐300，所述的消泡剂优选5400‐PⅡ，所述的消光粉优选微粉化蜡。

本发明所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料的制备方法，包含以下步骤：

(1)将所述的迷彩颜料组合物与所述的活性稀释剂混合、研磨，制成色浆；

(2)称取所述的UV光固化树脂，加入上一步研磨好的色浆、所述的光引发剂和助剂，搅拌均匀，配制成涂料。

其中，所述的研磨次数优选不得少于5次。

有益效果：

本发明采用玻璃化温度较低、柔韧性好的4官能度聚氨酯丙烯酸酯和强度较高、固化速度较快的环氧丙烯酸酯按照特定配比共混成高性能UV光固化树脂，选用易聚合的多官能度双组份活性稀释剂，采用着色力高、耐老化性能高的有机颜料，及适合含颜料涂层的双组份光引发剂，极大地提高光固化速度。所制备的车用UV光固化迷彩伪装涂料固化速度快、附着力好、硬度高、成本低、污染小。

具体实施方式

实施例1

在6L高压反应釜中投入1920克无水柠檬酸(C₆H₈O₇，分子量192)，40克甲酸钠，升温至155℃，开始滴加环氧乙烷(C₂H₄O，分子量44)2200克进行反应，控温155℃～165℃，压力0.10～0.40MPa，滴加3～4小时，滴完后155℃～165℃保温2～3小时，然后冷却至80℃以下，出料得粗品；粗品加入活性白土40克搅拌30分钟后，经过虑得澄清透明四羟基柠檬酸聚醚酯(C₁₆H₂₈O₁₂，分子量412)4037.6克。

在3000mL四口烧瓶中投入四羟基柠檬酸聚醚酯(C₁₆H₂₈O₁₂，分子量412)206克，IPDI445克(2mol)，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，升温到60℃～65℃搅拌保温反应2～3小时，然后加入阻聚剂对羟基苯甲醚1克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，丙烯酸羟乙酯266克，0.5～1小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应4～5小时出料，制得4官能度聚氨酯丙烯酸酯。

实施例2

在6L高压反应釜中投入1920克无水柠檬酸(C₆H₈O₇，分子量192)，60克甲酸钾，升温至155℃，开始滴加环氧丙烷(C₃H₆O，分子量58)3480克进行反应，控温155℃～165℃，压力0.10～0.40MPa，滴加3－4小时，滴完后155℃～165℃保温2－3小时，然后冷却至80℃以下，出料得粗品；粗品加入活性白土60克搅拌30分钟后，经过虑得澄清透明四羟基柠檬酸聚醚酯(C₂₄H₄₄O₁₃，分子量540)5292克。

在3000mL四口烧瓶中投入四羟基聚醚酯(C₂₄H₄₄O₁₃，分子量540)270克，TDI350克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，升温到60℃～65℃搅拌保温反应2～3小时，然后加入对羟基苯甲醚1克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，丙烯酸羟乙酯266克，0.5～1小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应4～5小时出料，制得4官能度聚氨酯丙烯酸酯。

实施例3

UV光固化树脂：4官能度聚氨酯丙烯酸酯(实施例1制备)19份，环氧丙烯酸酯重量份数23份；

活性稀释剂：季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)18份；三乙二醇二乙烯基醚DVE‐325份；

迷彩颜料组合物：C.I.颜料蓝15:3，7.5份，C.I.颜料红122，0.2份，C.I.颜料黄83，2.2份，永固紫BHR‐97，0.06份，锐钛型二氧化钛0.2份，滑石粉0.7份；

促进剂：二乙胺0.7份；偶联剂KH‐5700.7份；流变剂BYK‐3000.6份，消泡剂5400‐PⅡ0.5份，消光粉微粉化蜡(Allied Signal公司产品)0.5份；

光引发剂Irgacure651(BDMK)0.7份，2‐氯化硫杂蒽酮(CTX)重量份数0.7份。

所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料通过以下方法制备：

(1)将上述重量份数的C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料红、C.I.颜料黄83、永固紫BHR‐97、锐钛型二氧化钛、滑石粉、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)和三乙二醇二乙烯基醚(DVE‐3)混合、在三辊研磨机上进行研磨6次，制成色浆。(2)称取上述重量份数的UV光固化树脂、研磨好的颜料浆、光引发剂和助剂，搅拌均匀，配制成涂料。

成膜实验及涂层性能检验：

将复配好的UV光固化涂料在铝片上涂膜，膜厚度为50微米。使用UV光固化机(Fusion UV System F300+LC‐6B)固化，固化时的能量为130mJ/cm，并记录固化时间(涂膜完全固化所需的时间)，固化时间小于5秒。

涂膜固化后，厚度采用GB/T1764‐1979标准测定，50微米；硬度采用GB/T6739‐1996标准测定，以铅笔硬度表示，3H；附着力采用QFH漆膜划格仪，按照GB/T9286‐1998标准测定，≤1级。

实施例4

UV光固化树脂：4官能度聚氨酯丙烯酸酯(实施例2制备)24份，环氧丙烯酸酯重量份数18份；

活性稀释剂：季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)23份；三乙二醇二乙烯基醚DVE‐320份；

迷彩颜料组合物：C.I.颜料蓝15:3，7.3份，C.I.颜料红122，0.3份，C.I.颜料黄83，2.0份，永固紫BHR‐97，0.07份，锐钛型二氧化钛0.3份，滑石粉0.6份；

促进剂：二乙胺0.6份；偶联剂KH‐5700.7份；流变剂BYK‐3000.7份，消泡剂5400‐PⅡ0.8份，消光粉微粉化蜡(Allied Signal公司产品)0.7份；

光引发剂Irgacure651(BDMK)0.6份，2‐氯化硫杂蒽酮(CTX)重量份数0.6份。

所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料通过以下方法制备：

(1)将上述重量份数的C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料红、C.I.颜料黄83、永固紫BHR‐97、锐钛型二氧化钛、滑石粉、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)和三乙二醇二乙烯酸酯(DVE‐3)混合、在三辊研磨机上进行研磨5次，制成色浆。(2)称取上述重量份数的UV光固化树脂、研磨好的颜料浆、光引发剂和助剂，搅拌均匀，配制成涂料。

成膜实验及涂层性能检验：

将复配好的UV光固化涂料在铝片上涂膜，膜厚度为50微米。使用UV光固化机(Fusion UV System F300+LC‐6B)固化，固化时的能量为130mJ/cm，并记录固化时间(涂膜完全固化所需的时间)，固化时间小于5秒。

涂膜固化后，厚度采用GB/T1764‐1979标准测定，50微米；硬度采用GB/T6739‐1996标准测定，以铅笔硬度表示，3H；附着力采用QFH漆膜划格仪，按照GB/T9286‐1998标准测定，≤1级。

Claims (4)

1.一种车用UV光固化迷彩伪装涂料，其特征在于所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料由以下组份组成：由如下的4官能度聚氨酯丙烯酸酯15～25重量份和环氧丙烯酸酯15～25重量份组成的UV光固化树脂；由季戊四醇四丙烯酸酯PETA 15～25重量份和三乙二醇二乙烯基醚DVE‐3 15～25重量份组成的活性稀释剂；由C.I.颜料蓝15:3 6～8重量份，C.I.颜料红122 0.1～0.4重量份，C.I.颜料黄83 1.5～2.5重量份，永固紫BHR‐97 0.05～0.1重量份，锐钛型二氧化钛0.1～0.5重量份和滑石粉0.5～1重量份组成的迷彩颜料组合物，由促进剂0.5～1重量份，偶联剂0.5～1重量份，流平剂0.5～1重量份，消泡剂0.5～1重量份和消光粉0.5～1重量份组成的助剂；由Irgacure 651 0.5～1重量份和2‐氯化硫杂蒽酮0.5～1重量份组成的光引发剂；

该4官能度聚氨酯丙烯酸酯按照如下任意一种方法制备：

方法1:在6L高压反应釜中投入1920克无水柠檬酸，40克甲酸钠，升温至155℃，开始滴加环氧乙烷2200克进行反应，控温155℃～165℃，压力0.2～0.6MPa，滴加3～4小时，滴完后155℃～165℃保温2～3小时，然后冷却至80℃以下，出料得粗品；粗品加入活性白土40克搅拌30分钟后，经循环压滤得澄清透明四羟基柠檬酸聚醚酯4037.6克，结构如式(I)所示，其中：n＝2，a+b+c+d＝5；

在3000mL四口烧瓶中投入四羟基柠檬酸聚醚酯206克，IPDI 445克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，升温到60℃～65℃搅拌保温反应2～3小时，然后加入阻聚剂对羟基苯甲醚1克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，丙烯酸羟乙酯266克，0.5～1小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应4～5小时出料，制得4官能度聚氨酯丙烯酸酯，结构如式(II)所示，

其中：R₁为：

n＝2，a+b+c+d＝5，

R₂为：

方法2：在6L高压反应釜中投入1920克无水柠檬酸，60克甲酸钾，升温至155℃，开始滴加环氧丙烷3480克进行反应，控温155℃～165℃，压力0.20～0.40MPa，滴加3～4小时，滴完后155℃～165℃保温2～3小时，然后冷却至80℃以下，出料得粗品；粗品加入活性白土60克搅拌30分钟后，经循环压滤得澄清透明四羟基柠檬酸聚醚酯5292克，结构如式(I)所示，其中：n＝3，a+b+c+d＝6；

在3000mL四口烧瓶中投入四羟基聚醚酯270克，TDI350克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，升温到60℃～65℃搅拌保温反应2～3小时，然后加入对羟基苯甲醚1克，催化剂二月桂酸二丁基锡0.2克，丙烯酸羟乙酯266克，0.5～1小时缓慢升温至80℃～85℃保温反应4～5小时出料，制得4官能度聚氨酯丙烯酸酯，结构如式(II)所示，其中：

其中，R₁为：

n＝3，a+b+c+d＝6，

R₂为：

2.根据权利要求1所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料，其特征在于所述的促进剂为二乙胺，所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH‐570，所述的流平剂为BYK‐300，所述的消泡剂为5400‐PⅡ，所述的消光粉为微粉化蜡。

3.权利要求1或2所述的车用UV光固化迷彩伪装涂料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)将所述的迷彩颜料组合物与所述的活性稀释剂混合、研磨，制成色浆；

(2)称取所述的UV光固化树脂，加入上一步研磨好的色浆、所述的光引发剂和助剂，搅拌均匀，配制成涂料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的研磨次数不得少于5次。