CN104592883A - 一种水性uv涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：水性聚氨酯改性丙烯酸乳液40-60份,光引发剂1-15份,活性稀释剂10-30份,N,N-二甲基甲酰胺1-15份,润湿剂0.1-1.0份,纳米二氧化硅1-5份,流平剂0.1-1.0份,消泡剂0.1-1.0份,硅烷偶联剂1-10份,防腐剂0.1-1.5份,去离子水5-20份。本发明还公开了一种水性UV涂料的制备方法。本发明具有施工方便、干燥速度快、低污染、低微气味、硬度高、抗化学性好、耐黄变性能佳的特点。

Description

一种水性UV涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种在木器上使用的涂料，具体来说是涉及一种水性UV涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，在涂料行业，VOC排量的限制越来越严格，同时客户和涂料生产工人的健康安全也成为了各个涂料生产企业要重点考虑的问题。因此，不但在涂料的消费末端，涂料的生产过程的环保性能也是涂料生产企业必须考虑的环节。传统UV涂料在性能方面可以达到低VOC,可以达到极好的耐化学腐蚀性、满意的柔顺性等优异性能，但是它粘度过大、活性稀释剂具有刺激性和毒性问题，使其在环保方面的优势有所削弱，现有的水性涂料虽然在环保方面比较出色，但是使用性能较差，特别是在外观和硬度等方面急需改进，因此结合两者长处的水性UV涂料的研究成为目前涂料行业的热门研究领域。

相对于传统UV涂料，水性UV涂料具有明显的优势，主要表现在：粘度低；因为水难燃难爆，而传统UV涂料有一定的闪点，可燃易爆，水性UV难燃爆；低毒性，与传统UV涂料比，水性UV涂料含对人体有刺激性、过敏性或其它对人体不利影响的活性组分大为降低；抗流挂性，水性UV涂料在固化前甚至已经得到表干的涂层，传统UV涂料固化前如果太厚或者太稀都会导致流挂；可以薄涂，传统UV涂料100％固体份容易导致涂层偏厚，难以得到比较薄的涂层，从而造成材料的浪费；使用面广，因为水性UV涂料的收缩率低，润湿性好，在一些难附着的基材上也有很好的附着力，设备清洗容易。但是现有的水性UV涂料还存在如下问题：水性UV涂料施工时要经过干燥除水和固化两个阶段，相对于传统UV涂料需要增加一道烘烤除水设备，增加成本，此外，水性UV涂料还存在存储稳定性不好，漆膜耐水性、耐溶剂性差，不容易涂布基材、易引起涂布不均匀等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种水性UV涂料,它具有施工方便、干燥速度快、低污染、低微气味、硬度高、抗化学性好、耐黄变性能佳的特点。

本发明的第二个目的是为了提供一种水性UV涂料的制备方法。

实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：

作为优选，所述水性UV涂料，由按重量份计的以下成分制备而成：

作为优选，所述的水性聚氨酯改性丙烯酸乳液为水性脂肪族聚氨酯/丙烯酸酯杂化体,由美国华津思公司生产，型号为R4388。

作为优选，所述的光引化剂为Darocur4265。

作为优选，所述的活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂，由上海淳安国际贸易有限公司提供，型号为EM227。

作为优选，所述的润湿剂为德国毕克公司的BYK187。

作为优选，所述的纳米二氧化硅为瓦克公司的V15、V15P、N20、N20P、T30、T40中的任意一种。

作为优选，所述的流平剂为埃夫卡公司的EFKA3034流平剂。

作为优选，所述的消泡剂为德国迪高化工公司的tegoFoamex1488消泡剂。

作为优选，所述的硅烷偶联剂为南京能德新材料技术有限公司的KH-460。

作为优选，所述的防腐剂为HTK-30杀菌防腐剂。

一种水性UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将配方量的去离子水、防腐剂、硅烷偶联剂、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液、活性稀释剂、N,N-二甲基甲酰胺、润湿剂放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入配方量的纳米二氧化硅、光引发剂,控制转速为1200转/min,分散时间为10-15min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入的流平剂、消泡剂,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过对原料组成及用量的优化，得到了一种水性UV涂料,它具有施工方便、干燥速度快、低污染、低微气味、硬度高、抗化学性好、耐黄变性能佳的特点。产品的干燥速度快(60℃-65℃,3-5min除水，3-5S过UV机成膜)、抗化学性好(MEK擦拭100次漆膜完好)、耐黄变性能佳(紫外线加速老化试验箱测试)、硬度高(>3H)，附着力好(百格法)。

2、本发明产品的合成工艺简单，设备清洗方便。

3、本发明产品的存储稳定性好，产品在常温保存12个月不变质。

4、本发明产品性能多样，通过选择不同性能的乳液和不同的配方配比，可以制备不同性能的产品。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：

在本发明的实施例中，水性聚氨酯改性丙烯酸乳液为水性脂肪族聚氨酯/丙烯酸酯杂化体,由美国华津思公司生产，型号为R4388。光引化剂为Darocur4265。活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂，由上海淳安国际贸易有限公司提供，型号为EM227。润湿剂为德国毕克公司的BYK187。纳米二氧化硅为瓦克公司的V15、V15P、N20、N20P、T30、T40中的任意一种。流平剂为埃夫卡公司的EFKA3034流平剂。消泡剂为德国迪高化工公司的tegoFoamex 1488消泡剂。硅烷偶联剂为南京能德新材料技术有限公司的KH-460。防腐剂为HTK-30杀菌防腐剂。

实施例1：

配备100Kg水性UV涂料，其制备方法按以下步骤进行：

1)将去离子水14Kg、防腐剂0.8Kg、硅烷偶联剂5Kg、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液52Kg、活性稀释剂(聚乙二醇二丙烯酸脂)16.9Kg、N,N-二甲基甲酰胺7Kg、润湿剂0.4Kg放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入纳米二氧化硅1Kg、光引发剂2Kg,控制转速为1200转/min,分散时间为10min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入的流平剂0.5Kg、消泡剂0.4Kg,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

对本实施例得到的水性UV涂料进行检测，具体检测结果如下：

储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从15s变成17s(涂4杯)，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月，铅笔硬度3H(GB6739-96)，附着力0级(百格法)，指压干15min(25℃)，耐MEK擦拭100次漆膜完好，紫外线加速老化试验箱168h，△E<2.0。

实施例2：

配备100Kg水性UV涂料，其制备方法按以下步骤进行：

1)将去离子水12Kg、防腐剂0.8Kg、硅烷偶联剂5Kg、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液50Kg、活性稀释剂(聚乙二醇二丙烯酸脂)18.9Kg、N,N-二甲基甲酰胺6Kg、润湿剂0.4Kg放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入纳米二氧化硅2Kg、光引发剂4Kg,控制转速为1200转/min,分散时间为12min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入流平剂0.5Kg、消泡剂0.4Kg,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

对本实施例得到的水性UV涂料进行检测，具体检测结果如下：

储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从14s变成15s(涂4杯)，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月，铅笔硬度3H(GB6739-96)，附着力0级(百格法)，指压干15min(25℃)，耐MEK擦拭100次漆膜完好，紫外线加速老化试验箱168h，△E<2.0。

实施例3：

配备100Kg水性UV涂料，其制备方法按以下步骤进行：

1)将去离子水10Kg、防腐剂0.8Kg、硅烷偶联剂5Kg、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液48Kg、活性稀释剂(聚乙二醇二丙烯酸脂)21.9Kg、N,N-二甲基甲酰胺4Kg、润湿剂0.4Kg放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入纳米二氧化硅3Kg、光引发剂6Kg,控制转速为1200转/min,分散时间为15min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入的流平剂0.5Kg、消泡剂0.4Kg,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

对本实施例得到的水性UV涂料进行检测，具体检测结果如下：

储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从17s变成19s(涂4杯)，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月，铅笔硬度3H(GB6739-96)，附着力0级(百格法)，指压干15min(25℃)，耐MEK擦拭100次漆膜完好，紫外线加速老化试验箱168h，△E<2.0。

实施例4：

配备100Kg水性UV涂料，其制备方法按以下步骤进行：

1)将去离子水7Kg、防腐剂0.8Kg、硅烷偶联剂5Kg、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液54Kg、活性稀释剂聚乙二醇二丙烯酸脂17.9Kg、N,N-二甲基甲酰胺5Kg、润湿剂0.4Kg放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入纳米二氧化硅4Kg、光引发剂5Kg,控制转速为1200转/min,分散时间为15min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入的流平剂0.5Kg、消泡剂0.4Kg,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。

对本实施例得到的水性UV涂料进行检测，具体检测结果如下：

储存稳定性：常温放置12个月产品粘度从18s变成21s(涂4杯)，无沉淀、无分层，证明产品储存期大于12个月，铅笔硬度3H(GB6739-96)，附着力0级(百格法)，指压干14min(25℃)，耐MEK擦拭100次漆膜完好，紫外线加速老化试验箱168h，△E<2.0。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：

2.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于,由按重量份计的以下成分制备而成：

3.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的水性聚氨酯改性丙烯酸乳液为水性脂肪族聚氨酯/丙烯酸酯杂化体,由美国华津思公司生产，型号为R4388。

4.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的光引化剂为Darocur4265。

5.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的活性稀释剂为聚乙二醇二丙烯酸脂，由上海淳安国际贸易有限公司提供，型号为EM227。

6.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的润湿剂为德国毕克公司的BYK187。

7.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的纳米二氧化硅为瓦克公司的V15、V15P、N20、N20P、T30、T40中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的流平剂为埃夫卡公司的EFKA3034流平剂。

9.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于：所述的消泡剂为德国迪高化工公司的tegoFoamex 1488消泡剂；所述的硅烷偶联剂为南京能德新材料技术有限公司的KH-460；所述的防腐剂为HTK-30杀菌防腐剂。

10.一种根据权利要求1所述的水性UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将配方量的去离子水、防腐剂、硅烷偶联剂、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液、活性稀释剂、N,N-二甲基甲酰胺、润湿剂放入分散缸内,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第一溶液；

2)在第一溶液中加入配方量的纳米二氧化硅、光引发剂,控制转速为1200转/min,分散时间为10-15min,得到均匀的第二溶液；

3)在第二溶液中加入的流平剂、消泡剂,控制转速为600转/min,分散时间为5min,得到均匀的第三溶液；

4)对第三溶液进行过滤、包装、入库，即得到水性UV涂料。