CN105131673B - 一种紫外光固化阻燃底漆涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种紫外光固化阻燃底漆涂料，由下列重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸‑β‑羟乙酯单磷酸酯0.01‑10份、氢氧化铝1‑20份、滑石粉1‑15份、环氧大豆油丙烯酸酯15‑75份、活性稀释剂5‑30份、光引发剂1‑10份。本发明还提供了上述涂料的制备方法，按照重量比称取上述各原料，将原料投入设置有高剪切分散机的混合釜中，先搅拌、润湿混合，所有固体粉末均充分润湿，然后提高转速高剪切分散，卸料得到紫外光固化阻燃底漆涂料。本发明采用的甲基丙烯酸‑β‑羟乙酯单磷酸酯能和阻燃剂氢氧化铝形成化学连接，产生协同阻燃性能，并能与金属和木制品表面的羟基产生偶联作用，得到的漆膜柔韧性佳，阻燃性能优良。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种涂料，具体来说是一种紫外光固化阻燃底漆涂料及其制备方法。
背景技术
紫外光固化涂料利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚体或齐聚体及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜。紫外光固化涂料具有节省能源，能量利用率高，无溶剂排放，安全无污染，固化速度快，生产效率高，可涂装对热敏感的基材，涂膜质量高，涂层性能优异等优点，在过去的几年中，UV固化涂料在木地板与、木器家具、光纤涂层、电子产业、信用卡、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。
以前使用的紫外光固化底漆填料一般选择单纯的滑石粉或者透明粉，虽然具有惰性不燃的性质，但不能发挥阻燃剂所具有的分解吸收热量、捕捉自由基、膨胀隔离火焰和基材等阻止火焰发生的作用。
以前使用的含卤素阻燃剂由于受热燃烧时会产生有毒气体，受到国家环保和消防法规日益严格的限制。发展具有无卤阻燃材料，进一步优化阻燃性能，开发底漆附着力好，耐候性强，阻燃性能优良，价格低，使用范围广泛的紫外光固化阻燃底漆涂料具有明显的技术优势。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种紫外光固化阻燃底漆涂料及其制备方法，所述的这种紫外光固化阻燃底漆涂料及其制备方法解决了现有技术中的紫外光固化底漆填料不能阻止火焰发生的作用，同时受热燃烧时会产生有毒气体的技术问题。
本发明提供了一种紫外光固化阻燃底漆涂料，由下列重量份的原料制成：
甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯 0.01-10份，
氢氧化铝 1-20份，
滑石粉 1-15份，
环氧大豆油丙烯酸酯 15-75份，
活性稀释剂 5-30份，
光引发剂 1-10份。
进一步的，所述的助剂所起作用包含但不限于润湿、分散、流平、消泡、防沉降等作用中的一种或几种。
进一步的，所述的氢氧化铝的粒径不小于0.5微米。
进一步的，所述的滑石粉的粒径不小于0.5微米。
进一步的，所述的光引发剂是指在紫外光照射下可以产生具有引发作用自由基的化合物。
进一步的，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（简称：1173）、1-羟基环己基苯基甲酮（简称：184）、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮（简称：907）、1-(4-吗啉苯基)- 2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮（简称：369）或者二苯甲酮（简称：BP）。
进一步的，所述的活性稀释剂是指紫外光固化领域具有丙烯酸基团或者甲基丙烯酸基团的活性单体，所述的活性稀释剂为单官能团活性单体、或者是含有2个或2个以上官能团的活性单体。
进一步的，所述的活性稀释剂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯。
本发明还提供了上述的一种紫外光固化阻燃底漆涂料的制备方法，按照重量比称取甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯、氢氧化铝、滑石粉、环氧大豆油丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂和助剂，然后将甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯、氢氧化铝、滑石粉、环氧大豆油丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂、助剂投入设置有高剪切分散机的混合釜中，先搅拌、润湿混合，将所有固体粉末均充分润湿，然后提高转速到1500转以上，分散20～50分钟，停止分散，卸料得到紫外光固化阻燃底漆涂料。
本发明的甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯在整个涂料体系中至少发挥下列作用之一：
（1）在氢氧化铝粉体表面发生吸附作用，与氢氧化铝发生部分反应形成包覆结构。
（2）磷酸酯和磷酸铝结构的存在强化了涂料的协同阻燃性能。
本发明采用的助剂主要起润湿、分散、消泡、防沉降等作用。助剂由相关作用的涂料助剂复配而成，也可以在涂料制造过程中分阶段加入各种单独功能的助剂，但所有助剂均需尽可能分散均匀。
本发明所述的一种水性阻燃涂料在应用时，主要平面的木地板、家具木器、皮革、纸张上，采用紫外光照射方式使涂膜固化。对于黏度较低的涂料，也可以采用淋涂方式涂布。本发明所述的紫外光固化过程既可以是间歇分批地固化工艺，也可以是连续式固化工艺。典型的连续式固化单元包含料桶、泵、滚涂机、传送带。
本发明在紫外光固化底漆中引入具有阻燃性能的氢氧化铝粉体代替常用的碳酸钙或者滑石粉，在受热分解时放出水蒸气，大量吸收热量降低底材温度，从而提高底漆阻燃性能。
本发明在紫外光固化底漆中引入具有阻燃性能的甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯，其与氢氧化铝粉体形成协同阻燃效应，提高阻燃效果。本发明在紫外光固化底漆中引入的甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯本身可以羟基、氨基等所中基团发生化学和氢键的结合，发挥其作为附着力促进剂的作用，尤其对于金属、天然纺织品、木器、皮革、纸张等多孔天然材料具有非常优异的粘附力，适应范围广。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明中甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯能和阻燃剂氢氧化铝形成化学连接，产生协同阻燃性能，并能与金属和木制品表面的羟基产生偶联作用，得到的漆膜柔韧性佳，附着力好，色度低，阻燃性能优良，价格低。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种紫外光固化阻燃底漆涂料，由下列重量份的原料制成，甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯3份、氢氧化铝20份、滑石粉5份、环氧大豆油丙烯酸酯32份、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯33份、1-羟基环己基苯基甲酮4份。
本发明的紫外光固化阻燃底漆涂料的制备方法为：将甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯3份、氢氧化铝20份、滑石粉5份、环氧大豆油丙烯酸酯32份、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯33份、1-羟基环己基苯基甲酮4份投入配有高剪切分散机的混合釜中，先低速搅拌，润湿混合5分钟，将所有固体粉末均充分润湿，然后提高转速到1500转以上，分散30分钟，停止分散，卸料得到需要的紫外光固化阻燃底漆涂料。
上述紫外光固化阻燃底漆涂料在应用时，采用淋涂涂方式涂布于平面的木地板、家具木器、皮革、纸张上，采用紫外光照射方式使涂膜固化。
本发明所述紫外光固化阻燃底漆涂料黏度低，对底材和固体粉末的润湿性好，经光固化后得到的涂层附着力可以达到1级，硬度小于2B，柔性好，可以做到低发烟或者少发烟，适用面广。
实施例2
一种紫外光固化阻燃底漆涂料，由下列重量份的原料制成，甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯5份、氢氧化铝15份、滑石粉10份、环氧大豆油丙烯酸酯35份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯30份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3份。
本发明的紫外光固化阻燃底漆涂料的制备方法为：将甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯5份、氢氧化铝15份、滑石粉10份、环氧大豆油丙烯酸酯35份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯30份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3份、助剂4份投入配有高剪切分散机的混合釜中，先低速搅拌、润湿混合5分钟，将所有固体粉末均充分润湿，然后提高转速到1500转到2000转之间，分散50分钟，停止分散，卸料得到需要的紫外光固化阻燃底漆涂料。
上述紫外光固化阻燃底漆涂料在应用时，采用淋涂涂方式涂布于平面的木地板、家具木器上，采用紫外光照射方式使涂膜固化。
本发明所述紫外光固化阻燃底漆涂料黏度低，对底材和固体粉末的润湿性和渗透性好，经紫外光固化后得到的涂层附着力达到1级，硬度小于B，柔性好，可以做到低发烟或者少发烟，适用面广。
Claims (2)
1.一种紫外光固化阻燃底漆涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：
甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯 0.01-10份，
氢氧化铝 1-20份，
滑石粉 1-15份，
环氧大豆油丙烯酸酯 15-75份，
活性稀释剂 5-30份，
光引发剂 1-10份；
所述的氢氧化铝的粒径不小于0.5微米；所述的滑石粉的粒径不小于0.5微米；所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、1-(4-吗啉苯基)- 2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮或者二苯甲酮；所述的活性稀释剂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯。
2.权利要求1所述的一种紫外光固化阻燃底漆涂料的制备方法，其特征在于：按照重量比称取甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯、氢氧化铝、滑石粉、环氧大豆油丙烯酸酯、活性稀释剂、和光引发剂，然后将甲基丙烯酸-β-羟乙酯单磷酸酯、氢氧化铝、滑石粉、环氧大豆油丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂投入设置有高剪切分散机的混合釜中，先搅拌、润湿混合，将所有固体粉末均充分润湿，然后提高转速到1500转以上，分散20～50分钟，停止分散，卸料得到紫外光固化阻燃底漆涂料。
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