CN105385217B - 一种双重固化可剥离水性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说是一种双重固化可剥离水性涂料及其制备方法，其原料组成及含量按重量份数如下：UV固化水性树脂50‑100份、流平剂0.05‑0.1份、润湿剂0.1‑0.5份、增稠剂1‑3份、消泡剂0.2‑1份、成膜助剂2‑5份、光引发剂3‑6份、热引发剂3‑6份、防霉抗菌剂0.1‑0.3份、水性剥离剂10‑20份；其制备方法包括以下步骤：于高速分散机中加入部分润湿剂、消泡剂与去离子水，分散后加入水性剥离剂，再加入UV固化水性树脂和剩余的消泡剂、润湿剂以及增稠剂、流平剂、成膜助剂、热引发剂、光引发剂、防腐抗菌剂，并搅拌均匀，继续分散混匀后经过滤，即得；本发明所得的双重固化可剥离水性涂料具有环保、能彻底干燥且干燥时间相对较短、防锈效果好、剥离效果好。

Description

一种双重固化可剥离水性涂料及其制备方法
[技术领域]
本发明属于高分子材料技术领域，具体地说是一种双重固化可剥离水性涂料及其制备方法。
[背景技术]
可剥性涂料是一种以高分子为主要成膜物质的暂时性保护材料，使用时喷在物体表面上，成膜后对被涂物起短时保护作用；在被涂物使用时，将膜层从被涂物表面用手轻轻剥离，对被涂物表面不仅不会造成伤害，还会能原来的器件外表光洁如新。可剥性涂料由于涂装方便、剥离简便，因而广受仪器、仪表、家电、机械、汽车、电子电器等行业的欢迎，发展迅速。
虽然UV可剥性涂料在固化时无须溶剂挥发，但仍有稀释单体对人体的损害和对绿色环境的污染，水性紫外光固化正是为了解决这些问题而脱颖而出的新型光固化体系，其成本低、安全、无污染的特点使其受到人们的关注。然而，未受到光照的自由基UV固化不易固化完全。双重固化体系可克服上述问题。在双重固化体系中，体系的交联或聚合反应是通过2个独立的具有不同反应原理的阶段来完成的。其中一个阶段是通过紫外光反应，另一阶段是通过热固化、湿气固化、氧化固化或厌氧固化反应等暗反应来进行的。这样就可以利用紫外光使体系快速定型或达到“表干”，而利用暗反应使“阴影”部分或内层充分固化，达到“实干”。
基于以上背景，需要发展一种环保、能彻底干燥且干燥时间相对较短、剥离效果好的可剥离水性涂料及其制备方法。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种双重固化可剥离水性涂料，该双重固化可剥离水性涂料具有环保、能彻底干燥且干燥时间相对较短、防锈效果好、剥离效果好。
为实现上述目的设计一种双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
作为优选，所述双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
作为优选，所述双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述增稠剂为水性非离子型缔合型流变改性剂。
所述成膜助剂为二丙二醇丁醚、醇酯十二中的一种或两种混合物。
所述光引发剂为水性光引发剂。
所述热引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种混合物。
所述水性剥离剂为二氧化硅分散液、有机硅乳液中的一种或两种混合物。
所述双重固化可剥离水性涂料的制备方法，包括以下步骤：按照配方，于高速分散机中加入部分润湿剂、消泡剂与20-40ml去离子水，经600-800r/min转速下分散15-20min，再加入水性剥离剂，经1600-2800r/min转速下分散30-50min后，将转速降至300r/min，加入UV固化水性树脂和剩余的消泡剂、润湿剂以及增稠剂、流平剂、成膜助剂、热引发剂、光引发剂、防腐抗菌剂，并搅拌均匀，继续分散5-10min，混合均匀后经过滤除去滤渣，即得到双重固化可剥离水性涂料。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
本发明的一种双重固化可剥离水性涂料，原料中的UV固化水性树脂在光引发剂的作用下经UV照射固化后形成三维网状结构，后经热引发剂作用进一步完善了交联结构；使该涂膜接近或达到了溶剂型可剥离涂料的高硬度、高光泽和优良的耐水性；涂料体系为水性UV光固化体系，使之整体的干燥速度大大加快，干燥时间大为缩短，经处理过的马口铁片上刮涂两道，放在40℃烘箱中干燥4分钟，后经UV照射1分钟后固化，再经放在80℃烘箱中干燥4～10分钟。远低于目前水性可剥离涂料的2～3小时的干燥时间；
进一步，本发明的一种双重固化可剥离水性涂料，原料中的水性剥离剂为有机硅，具有较强的脱模作用，使涂膜固化物具有较好的剥离性；剥离强度采用深圳新三思公司的CMT5104电子拉力试验机在室温下按GB/T2790-1995标准“胶粘剂180°剥离强度试验方法”进行180°的剥离测试，拉伸速度50mm/min；测得剥离强度为0.23～0.27kN/m；
进一步，耐盐水性(3％NaCl溶液)GB/T 1763-1979“漆膜耐化学试剂性测定法”，结果显示涂膜56小时无失光、变色、起泡和生锈等现象；
综上所述，本发明所述的一种双重固化可剥离水性涂料具有干燥时间短、固化物具有较好的剥离性等，且其制备方法由于工艺简单，易控制，因此具有技术成熟、快速、高效等特点，且适于工业化生产。
[具体实施方式]
下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明：
本发明各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及规格外，其他原料均为市售，规格均为化学纯。
本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：
GFJ-0.4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产；
CMT5104电子拉力试验机，深圳新三思公司生产；
GS450小型振动筛，莱州市景泰化工机械厂生产。
本发明所用的各原料的信息如下：
所述UV固化水性树脂为南京嘉中化工科技有限公司的JAZO乳液；
所述光引发剂为天津海因茨科技发展有限公司提供的水性光引发剂819-DW；
所述热引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种混合物；
所述防霉抗菌剂为南通博大生化有限公式的XK-02B；
所述流平剂为德国BYK毕克BYK-UV3510、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348中的一种或几种混合物；
所述润湿剂为美国陶氏公司的PE-100；
所述增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM 825、广州恒宇化工有限公司提提供的RM-8W水性非离子型缔合型流变改性剂中的一种或两种混合物；
所述消泡剂为德国汉高公司的Nopco NXZ；
所述成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚、美国伊士曼TEXANOL成膜助剂醇酯十二中的一种或两种混合物；
所述水性剥离剂为二氧化硅分散液或者有机硅乳液中的一种或两种混合物。
实施例1
一种双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
其中，所述UV固化水性树脂为南京嘉中化工科技有限公司的JAZO乳液；
所述热引发剂为过氧化二苯甲酰；
所述光引发剂为天津海因茨科技发展有限公司提供的水性光引发剂819-DW；
所述防霉抗菌剂为南通博大生化有限公式的XK-02B；
所述流平剂为BYK公司的BYK 346；
所述润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；
所述增稠剂为罗门哈斯有限公司的RM 825；
所述消泡剂为德国汉高公司的Nopco NXZ；
所述成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚；
所述水性剥离剂为二氧化硅分散液；
上述的一种双重固化可剥离水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
按照配方，加入0.05份润湿剂、0.1份消泡剂与20ml去离子水加入到GFJ-0.4型高速分散机(上海新诺仪器设备有限公司)中，经600r/min转速下分散15min，再加入10份水性剥离剂，经1600r/min转速下分散30min后，将转速降至300r/min，加入50份UV固化水性树脂和0.1份消泡剂、0.05份润湿剂、1份增稠剂、0.05份流平剂、2份成膜助剂、3份光引发剂、3份热引发剂、0.10份防腐抗菌剂并搅拌均匀，继续分散5min，混合均匀后经GS450小型振动筛(莱州市景泰化工机械厂)过滤，即得到双重固化可剥离水性涂料。
将上述得到的双重固化可剥离水性涂料采用刮涂法于经过丙酮、乙醇处理过的马口铁片上刮涂两道，放在40℃烘箱中干燥4分钟，后经UV照射1分钟后固化，再经放在80℃烘箱中干燥4分钟。
按照耐GB/T 1763-1979“漆膜耐化学试剂性测定法”，采用(3％NaCl溶液)测试上述其母的耐盐水性，结果显示涂膜48小时无失光、变色、起泡和生锈等现象。剥离强度采用深圳新三思公司的CMT5104电子拉力试验机在室温下按GB/T2790-1995标准“胶粘剂180°剥离强度试验方法”进行180°的剥离测试，拉伸速度50mm/min，测得剥离强度为0.23kN/m；
可见，本发明所得的双重固化可剥离水性涂料涂膜后具有较快的干燥时间和较好的耐盐水性、较低的剥离强度。
实施例2
一种双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
其中，所述UV固化水性树脂为南京嘉中化工科技有限公司的JAZO乳液；
所述热引发剂为偶氮二异丁腈；
所述光引发剂为天津海因茨科技发展有限公司提供的水性光引发剂819-DW；
所述防霉抗菌剂为南通博大生化有限公式的XK-02B；
所述流平剂为德国BYK毕克BYK-UV3510；
所述润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；
所述增稠剂为广州恒宇化工有限公司提提供的RM-8W水性非离子型缔合型流变改性剂；
所述消泡剂为德国汉高公司的Nopco NXZ；
所述成膜助剂为美国陶氏化学公司的二丙二醇丁醚；
所述水性剥离剂为有机硅乳液；
上述的一种双重固化可剥离水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
按照配方，加入0.25份润湿剂、0.5份消泡剂与40ml去离子水加入到GFJ-0.4型高速分散机(上海新诺仪器设备有限公司)中，经800r/min转速下分散20min，再加入20份水性剥离剂，经2800r/min转速下分散50min后，将转速降至300r/min，加入100份UV固化水性树脂和剩余的0.5份消泡剂、0.25份润湿剂以及3份增稠剂、0.1份流平剂、5份成膜助剂、6份热引发剂、6份光引发剂、0.3份防腐防霉剂并搅拌均匀，继续分散10min，混合均匀后经GS450小型振动筛(莱州市景泰化工机械厂)过滤，即得到双重固化可剥离水性涂料。
将上述得到的双重固化可剥离水性涂料采用刮涂法于经过丙酮、乙醇处理过的马口铁片上刮涂两道，放在40℃烘箱中干燥4分钟，后经UV照射1分钟后固化，再经放在80℃烘箱中干燥10分钟。
按照耐GB/T 1763-1979“漆膜耐化学试剂性测定法”，采用(3％NaCl溶液)测试上述其母的耐盐水性，结果显示涂膜56小时无失光、变色、起泡和生锈等现象；剥离强度采用深圳新三思公司的CMT5104电子拉力试验机在室温下按GB/T2790-1995标准“胶粘剂180°剥离强度试验方法”进行180°的剥离测试，拉伸速度50mm/min；测得剥离强度为0.27kN/m；
可见，本发明所得的双重固化可剥离水性涂料涂膜后具有较快的干燥时间和较好的耐盐水性、较低的剥离强度。
实施例3
一种双重固化可剥离水性涂料，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
该双重固化可剥离水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
按照配方，加入0.15份润湿剂、0.3份消泡剂与40ml去离子水加入到GFJ-0.4型高速分散机(上海新诺仪器设备有限公司)中，经700r/min转速下分散18min，再加入16份水性剥离剂，经2000r/min转速下分散40min后，将转速降至300r/min，加入80份UV固化水性树脂和剩余的0.3份消泡剂、0.15份润湿剂以及2份增稠剂、0.06份流平剂、3份成膜助剂、4份热引发剂、4份光引发剂、0.2份防腐防霉剂并搅拌均匀，继续分散7min，混合均匀后经GS450小型振动筛(莱州市景泰化工机械厂)过滤，即得到双重固化可剥离水性涂料。
综上所述：本发明所得的原料中的UV固化水性树脂在光引发剂的作用下经UV照射固化后形成三维网状结构，双重固化可剥离水性涂料涂膜后具有较短的干燥时间(5-10min)；原料中的水性剥离剂为具有片层装结构的填料，具有较强的阻隔性，使外界环境对底材的腐蚀得到延缓，具有较好的防锈性，涂膜在48～56小时无失光、变色、起泡和生锈等现象；加入的水性剥离剂为有机硅体系有效的减低了成膜界面的附着性，使之具有较好的可剥离性，剥离强度为0.25～0.26kN/m。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双重固化可剥离水性涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述增稠剂为水性非离子型缔合型流变改性剂；
所述成膜助剂为二丙二醇丁醚、醇酯十二中的一种或两种混合物；
所述光引发剂为水性光引发剂；
所述热引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或两种混合物；
所述水性剥离剂为二氧化硅分散液、有机硅乳液中的一种或两种混合物。
2.如权利要求1所述的双重固化可剥离水性涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
3.如权利要求1所述的双重固化可剥离水性涂料，其特征在于，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
4.如权利要求1至3中任一项所述的双重固化可剥离水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方，于高速分散机中加入部分润湿剂、消泡剂与20-40ml去离子水，经600-800r/min转速下分散15-20min，再加入水性剥离剂，经1600-2800r/min转速下分散30-50min后，将转速降至300r/min，加入UV固化水性树脂和剩余的消泡剂、润湿剂以及增稠剂、流平剂、成膜助剂、热引发剂、光引发剂、防霉抗菌剂，并搅拌均匀，继续分散5-10min，混合均匀后经过滤除去滤渣，即得到双重固化可剥离水性涂料。
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