CN104263208A - 一种净味耐污耐黄变uv覆膜亮光面漆涂料及其制备方法与施工工艺 - Google Patents

一种净味耐污耐黄变uv覆膜亮光面漆涂料及其制备方法与施工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料及其制备方法与施工工艺，其包括如下重量百分比的成分组成：有机硅改性环氧丙烯酸树脂30～45％，脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂15～20％，功能性单体32～42％，光引发剂4.5～5.5％，助剂2.5～3.5％，本发明涂料的制备方法及施工工艺简单方便，本发明涂料光固化后漆膜具有净味效果，产品生产下线后可以立即包装不产生气味，同时漆膜还具有高硬度，高耐磨，高光泽，耐黄耐候性好，抗划伤能力好，耐污染性好等特点，经过本涂料涂饰后的产品经久耐用，能大大提高产品品质和生产效率。

Description

一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料及其制备方法与施工工艺
技术领域
本发明涉及一种UV木器涂料，特别涉及一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料及其制备方法与施工工艺。
背景技术
目前常用的采用光固化涂料涂装制备透明亮光平面饰面板的生产工艺，都是采用淋涂，辊涂或者喷涂方式将涂料涂布在基材表面，然后经过红外自流平处理，再光固化固化成型，这种涂装施工工艺，一方面有尘埃污染涂膜表面风险，另一方面，由于氧阻聚原因导致UV涂料表干固化不彻底，导致产生不良气味及抗划伤能力的下降，UV辊涂覆膜涂装技术可以有效解决因为氧阻聚原因导致UV涂料表干固化不良问题，通过辊涂覆膜涂装工艺还可以取得无涂膜缺陷的UV高硬保护涂层，但是目前市场鲜见UV覆膜涂料，而且目前市面上普通UV亮光涂料在光固化后都存在着一定的异味，影响使用，同时还存在着耐黄变性差和耐污染性能差及手感不好抗划伤能力差等特点，市面上在UV覆膜亮光面漆净味耐污染性能方面还是空白。
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，提供一种辊涂覆膜机械施工的净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，使之通过UV辊涂覆膜涂装工艺光固化后形成的涂膜具有无气味，下线可以立即包装，同时漆膜表面效果好，视觉效果高光亮丽，高硬度，抗划伤能力强，耐磨性好，耐污染性好，耐黄变性能优良等特点。
本发明的另一目的在于提供上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的制备方法与施工工艺，简单方便。
为实现上述目的及解决以上技术问题，本发明可以通过如下技术方案实现：
本发明的净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其包括组分及其重量百分比如下：
根据本发明，所述有机硅改性环氧丙烯酸树脂是先由环氧树脂的环氧基和带羟基的有机硅氧烷缩合，再和丙烯酸酯化反应合成得到的有机硅改性环氧丙烯酸树脂，优选固含量大于99％的具有耐候性，耐热性，耐磨性，耐污染性好的有机硅改性环氧丙烯酸酯。
根据本发明，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂是由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)经过两步反应合成得到的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，优选含四官能基团的具有坚韧性耐黄变性优良的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂。
根据本发明，所述功能性单体为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、月桂酸丙烯酸酯(LA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)中的一种或两种以上的混合物，优选台湾长兴化工相关无苯反应单体产品，如EM-2380-TF,EM223-TF,EM215,EM265。
根据本发明，所述光引发剂为UV754(成分为苯乙酮酸2-(2-氧基-2苯基-乙酸基-乙氧基)-乙酯和羚苯基乙酸2-(2-羚基-乙氧基)-乙脂的混合物)，优选巴斯夫公司的IRGACURE 754。
根据本发明，还包括助剂，其重量百分比为2.5～3.5％。所述助剂包括占配方总重量0.1％的润湿分散剂、0.1％消泡剂、0.3％流平剂及2.5～3％的抗涂鸦助剂。
根据本发明，所述分散剂为改性聚氨酯高聚物，选自巴斯夫公司的EFKA4010；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；所述流平剂为含丙烯基官能团二甲基聚硅氧烷，优选毕克化学公司BYK3576；所述抗涂鸦助剂为含羟基官能团的聚二甲基硅氧烷,优选迪高公司的TEGO 5000N抗涂鸦助剂。
本发明提供一种上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的制备方法，其步骤依次如下：
步骤1，按重量百分比称取各组分：有机硅改性环氧丙烯酸树脂30～45，脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂15～20％，功能性单体32～42％，光引发剂4.5～5.5％，助剂2.5～3.5％；
步骤2，将所述有机硅改性环氧丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、功能性单体投入分散缸中，用高速分散机中速分散10～15分钟；
步骤3，投入所述助剂，用高速分散机高速分散10～15分钟；
步骤4，投入所述光引发剂，用高速分散机高速分散10分钟,400目滤布过滤，即得。
优选地，所述步骤2的高速分散机的转速为600～800转/分钟；所述步骤3、步骤4的高速分散机的转速为1200～1500转/分。
本发明还提供一种上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的施工工艺，其步骤依次如下：
步骤1，将涂装素材按照产品要求用底涂涂料涂装平整并且打磨平整除尘备用；
步骤2，用辊涂机将所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料均匀涂布在打磨平整的素材表面，涂布量控制在100～150g/平方；
步骤3，用厚度为0.05～0.1mm，面积稍大于素材的透光性好的聚乙烯膜覆盖在已均匀涂布在素材上面的亮光面漆涂膜表面上；
步骤4，用辊涂机将隔在聚乙烯膜下的涂膜按照涂布量要求调整压涂高度作辊涂加工压平至均匀无缺陷；
步骤5，流水线输送至平面紫外光固化机器以输送速度10～15米/分钟，在紫外光能量为350～450mj/c㎡条件下辐射固化；涂膜即可完全交联固化，形成表面无缺陷高光亮丽耐黄变耐污染抗划伤UV高硬保护涂层；
步骤6，将素材饰板完全交联固化的涂膜表面上的聚乙烯膜轻轻揭掉，保护好防止划伤以备重复覆膜使用；
步骤7，按照产品要求包装下线入库。
本发明的一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，具有如下优点，施工方便，流平快，固化快，固含量接近100％，涂料利用率接近100％，本发明涂料涂膜还具有净味效果，下线可以立即包装，涂膜具有高丰满度高，高光泽，高硬度高，高抗划伤能力，耐磨性好，耐污染性好等特点，经过本发明涂饰后的产品经久耐用，能大大提高产品品质和生产效率。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
以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1～3，
实施例1～3的原材料组分及重量配方(单位：kg)如表1所示。
表1
其中，本发明采用的有机硅改性环氧丙烯酸树脂具有耐候性，耐热性，耐磨性，耐污染性好等特点，可以赋予涂膜良好的力学性能的同时兼具耐黄变抗污性，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯本发明采用的是四官能团的耐黄变脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，它具有坚韧性及耐黄变性能，作为辅助树脂来改善低粘环氧丙烯酸树脂的脆性，提高涂料的耐磨抗划伤耐候性等性能，本发明采用的单体均为无苯反应单体，确保涂料在固化前后均无甲苯挥发，达到环保净味效果，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)为无苯型单体在保持TMPTA原有性能基础上改善皮肤刺激性、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为无苯型单体有良好的稀释性及柔韧性、月桂酸丙烯酸酯(LA)具有良好的耐候性及柔韧性和耐水性、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)具有高反应性，高交联密度高耐磨及耐水性，可以大幅度提高涂层的硬度，以上单体树脂配合使用可以赋予漆膜拥有坚韧性的同时还兼具良好的耐磨耐黄耐候性，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，但是普通的小分子自由基光引发剂在光固化后残留在漆膜中的引发剂及光解碎片容易迁移和挥发，使涂膜变黄并产生气味及毒性，本发明采用光引发剂为巴斯夫公司IRGACURE 754(成分为苯乙酮酸2-(2-氧基-2苯基-乙酸基-乙氧基)-乙酯和羚苯基乙酸2-(2-羚基-乙氧基)-乙脂的混合物)，是一种低黄变的液体紫外光引发剂，用于引发不饱和预聚体系的UV聚合反应，IRGACURE 754在低残留气味、固化后放热低和固化效率之间达到一个较好的平衡，尤其适用于要求低气味、低放热、低黄变的领域，本发明因为采用覆膜工艺，没有氧阻聚合所以单独使用IRGACURE 754可以让本发明体系均匀全面固化的同时赋予涂膜低黄变及低气味，产品本发明采用分散剂为改性聚氨酯高聚物，选用EFKA公司的4010，它有良好的润湿分散性，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，本发明采用消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂，选用BYK公司的BYK1794,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含丙烯基官能团二甲基聚硅氧烷优选毕克化学公司BYK3576，BYK-UV 3576含有多丙烯酸酯官能团可以与辐射固化体系交联.降低表面张力能力，提高基材的润湿性和流平性，可以有效改改善涂料的流平性能，本发明为了提高抗污染性，特意添加了抗涂鸦助剂，优选迪高公司的TEGO 5000N抗涂鸦助剂，它为含羟基官能团的聚二甲基硅氧烷,具有抗马克笔，抗涂鸦性，良好的斥水斥油性，可以赋予涂膜良好的抗污染性，本发明树脂单体采用不同官能团的高反应物加耐黄变低残留气味引发剂及抗涂鸦助剂赋予成膜物为净味的坚韧性耐黄耐候耐污的硬化保护涂层。
上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的制备方法，其步骤依次如下：
步骤1，按重量百分比称取各组分：有机硅改性环氧丙烯酸树脂30～45，脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂15～20％，功能性单体32～42％，光引发剂4.5～5.5％，助剂2.5～3.5％。
步骤2，将所述有机硅改性环氧丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、功能性单体投入分散缸中，用高速分散机中速分散10～15分钟；
步骤3，投入所述助剂，用高速分散机高速分散10～15分钟；
步骤4，投入所述光引发剂，用高速分散机高速分散10分钟,400目滤布过滤，即得。
优选地，所述步骤2的高速分散机的转速为600～800转/分钟；所述步骤3、步骤4的高速分散机的转速为1200～1500转/分。
上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的施工工艺，其步骤依次如下：
步骤1，将涂装素材按照产品要求用底涂涂料涂装平整并且打磨平整除尘备用；
步骤2，用辊涂机将净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料均匀涂布在打磨平整的素材表面，涂布量控制在100～150g/平方；
步骤3，用厚度为0.05～0.1mm，面积稍大于素材的透光性好的聚乙烯膜覆盖在已均匀涂布在素材上面的亮光面漆涂膜表面上；
步骤4，用辊涂机将隔在聚乙烯膜下的涂膜按照涂布量要求调整压涂高度作辊涂加工压平至均匀无缺陷；
步骤5，流水线输送至平面紫外光固化机器以输送速度10～15米/分钟，在紫外光能量为350～450mj/c㎡条件下辐射固化；涂膜即可完全交联固化，形成表面无缺陷高光亮丽耐黄变耐污染抗划伤UV高硬保护涂层：
步骤6，将素材饰板完全交联固化的涂膜表面上的聚乙烯膜轻轻揭掉，保护好防止划伤以备重复覆膜使用：
步骤7，按照产品要求包装下线入库。
经检测，实施例1～3制备的净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，为透明清澈液体，固含量为98～99wt％，粘度为40～60S,(40℃条件下涂4杯测)，打好白色底涂的橱柜板材打磨平整后经过上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的施工工艺施工涂装后，进行光固化，打磨平整后，表面平整光滑无涂膜缺陷，光泽高光亮丽，硬度高，耐黄耐候性好，抗划伤能力好，耐污染性好，本发明的净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料在储存时应避免紫外光或者太阳光直接照射，固化所需紫外光能量为400士50mj/m2。
表1实施例配方1～3通过上述制备方法制得所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料再通过上述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的施工工艺得到的涂膜性能见表2。
表2涂膜物性测试结果
从表1-表2可以看出，上述实施例1-3产品通过气味测试结果良好，基本无气味，可以下线立即打包，适合客户生产线的需求，100％固含量没有挥发物排放符合环保要求，通过覆膜涂装工艺形成的涂膜达到优异的表面效果，耐磨性测试结果表明表面抗划伤能力得到提高，涂料苯含量测试达到国家标准，用油性马克笔做涂鸦测试结果可轻易擦拭无残留痕迹，表明涂膜具有良好的抗污染能力，耐黄耐候性测试结果表现优良，漆膜各项性能测试结果都表现良好，上述测试结果表明本发明涂料漆膜性能具有高硬度，高耐磨，高光泽，耐黄耐候性好，抗划伤能力好，耐污染性好等特点。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于，其包括组分及其重量百分比如下：
2.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：所述有机硅改性环氧丙烯酸树脂是先由环氧树脂的环氧基和带羟基的有机硅氧烷缩合，再和丙烯酸酯化反应合成得到的有机硅改性环氧丙烯酸树脂。
3.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂是由异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯二元醇和季戊四醇三丙烯酸酯经过两步反应合成得到的一种含四官能基团的坚韧性脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂。
4.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：所述单体均为无苯反应型单体产品。
5.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：所述光引发剂为UV754。
6.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：还包括助剂，其占配方总重量的2.5～3.5％。
7.如权利要求1所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料，其特征在于：所述助剂包括占配方总重量0.1％的润湿分散剂、0.1％消泡剂、0.3％流平剂及2～3％的抗涂鸦助剂。
8.一种净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的制备方法，其特征在于，其步骤依次如下：
步骤1，按重量百分比称取各组分：有机硅改性环氧丙烯酸树脂30～45，脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂15～20％，功能性单体32～42％，光引发剂4.5～5.5％，助剂2.5～3.5％；
步骤2，将所述有机硅改性环氧丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、功能性单体投入分散缸中，用高速分散机中速分散10～15分钟；
步骤3，投入所述助剂，用高速分散机高速分散10～15分钟；
步骤4，投入所述光引发剂，用高速分散机高速分散10分钟,400目滤布过滤，即得。
9.如权利要求8所述净味耐污耐黄变UV覆膜亮光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600～８00转/分钟；所述步骤3、步骤4的高速分散机的转速为1200～1500转/分。
10.如权利要求1-9所述任一项的净味耐污耐黄变UV覆膜亮光面漆涂料的施工工艺，其特征在于，其步骤依次如下：用辊涂涂布机将本发明覆膜亮光面漆涂料均匀涂布在打磨平整的素材表面；再将聚乙烯膜覆盖在所述亮光涂膜表面；再用辊涂机将隔在聚乙烯膜下的亮光涂膜辊涂展平；然后通过紫外光固化机器辐射固化；形成涂层；揭掉所述聚乙烯膜，即得UV亮光保护涂层。
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