CN108148496A - 一种水性uv固化真空电镀加色中涂漆、制备方法及其电镀的方法 - Google Patents

一种水性uv固化真空电镀加色中涂漆、制备方法及其电镀的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水性UV固化真空电镀底漆及其制备方法，属于化学涂料领域。本涂料主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体30~70份，水性UV分散体30~70份，助溶剂2~15份，润湿剂0.2~1.5份，光引发剂1~6份，水2~20份，颜料适量。本发明制备的中涂漆可以解决底漆与面漆之间附着力差的难题，将镀层着色，最后用面漆保护，形成可持久的金属装饰效果。利用本发明的方法镀膜，漆膜具有优异的附着力、耐磨性、耐醇性、耐汗性和贮存稳定性。

Description

一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆、制备方法及其电镀的 方法
技术领域
本发明属于化学涂料领域，具体涉及一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆；另外，本发明还涉及到该水性UV固化真空电镀加色中涂漆的制备方法和电镀的方法。
背景技术
UV真空电镀涂料是在UV塑料涂料基础上发展起来的一种新型紫外光固化涂料。金属真空电镀工艺就是在高度真空的环境下，通过特定的加热源将镀膜材气化，然后沉积在工件表面实现金属效果的一种工艺，根据加热源的形式分真空蒸发镀和真空磁控溅射镀膜。因一般工程塑料表面光滑性不足，需要一种底漆包覆构造出一个光滑的表面，要实现各种金属效果，就又需要一种中漆将镀层着色，最后用面漆保护，形成可持久的金属装饰效果，目前现有的解决方案为溶剂型涂料，采用热烘烤形式固化，挥发性大，施工费时费能，对人体毒害大。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液（粒径< 0.001微米，外观透明）、聚氨酯水分散体（粒径：0.001~0.1微米，外观半透明）、聚氨酯乳液（粒径>0.1微米，外观白浊）。
水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料具有良好的贮存稳定性、涂膜机械性能、耐水性、耐溶剂性及耐老化性能，而且与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一个重要发展方向。光固化水性聚氨酯涂料，为水性聚氨酯涂料的一个品种，采用电子束辐射、紫外光辐射的高强度辐射引发低活性的聚物体系产生交联固化，以紫外光固化形式为主。先用不饱和聚酯多元醇制备预聚物，然后用常规的方法引进粒子基团，经亲水处理后制得在主链上带双键的聚氨酯水分散体，再与易溶的高活性三丙烯酸烷氧基酯单体、光敏剂等助剂混合得到光固化水性聚氨酯涂料。光固化涂料主要指在紫外光照射下迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装固化和环境友好特征，已为世界涂料行业认可，近年来发展很快。
水性UV涂料中有时候需要加入很多的色浆，已达到色彩艳丽的效果。但是由于单涂面漆要求很高的耐磨、耐化性，而过多色浆的加入会严重影响到涂层的各项性能。因此水性UV固化加色中涂应运而生，这样既可以保障面漆不会因加入色浆而影响性能又可以保障面漆的附着力。
由于经济的飞速发展和我国作为世界性的制造基地，对真空电镀紫外光固化涂料的需求压力越来越大。随着全球环保意识的增强，涂料工业也开始沿着可持续性方向发展。以水性紫外分散体与水性聚氨酯分散体复配作为中涂原料，不失为一个涂料发展的新方向。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上， 提供一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆。
本发明的另一目是提供一种上述水性UV固化真空电镀加色中涂漆的制备方法。
本发还提供一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆进行电镀的方法。
水性UV涂料中有时候需要加入很多的色浆，可以达到色彩艳丽的效果。但是由于单涂面漆要求很高的耐磨、耐化性，而过多色浆的加入会严重影响到涂层的各项性能。因此水性UV固化加色中涂应运而生，这样既可以保障面漆不会因加入色浆而影响性能又可以保障面漆的附着力。
本发明制备的中涂漆可以解决底漆与面漆之间附着力差的难题，将镀层着色，最后用面漆保护，形成可持久的金属装饰效果。
本发明的技术方案如下：
一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆，它主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体 30~70份，水性UV分散体30~70份，助溶剂2~15份，润湿剂0.2~1.5份，光引发剂 1~6份，水2~20份，颜料适量。
一种优选方案中，本涂料主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体 40~60份，水性UV分散体40~60份，助溶剂4~10份，润湿剂0.4~1.0份，光引发剂 1~2份，水3~10份，颜料适量。
一种更优选方案中，本涂料主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体45~55份，水性UV分散体45~55份，助溶剂2~4份，润湿剂0.2~0.4份，光引发剂 1.2~1.6份，水2~7份，颜料适量。
一种方案中，所述水性聚氨酯分散体可以选自日本合成UV-7600B、日本合成3000B、上海翰鼎贸易UCECOAT 7710、科思创拜耳UV2282、深圳西其ELSU-7059或上海长链新材料polycl-1205中的一种或几种。
一种优选方案中，所述水性聚氨酯分散体可以选自日本合成UV-7600B、上海翰鼎贸易UCECOAT 7710、深圳西其ELSU-7059或上海长链新材料polycl-1205中的一种或几种。
一种更优选方案中，所述水性聚氨酯分散体可以选自日本合成UV-7600B、上海翰鼎贸易UCECOAT 7710或上海长链新材料polycl-1205中的一种或几种。
一种方案中，所述水性UV分散体可以选自广州联固8047、广州联固9006C、广州联固9201、广州联固8733B、广州联固8717B、广州联固8725B、广州联固8025B、新骅新材料科技X-PU 698、广州冠志新材料PUA-2011M或润奥化工Lucure 8328中的一种或几种。
一种优选方案中，所述水性UV分散体可以选自广州联固9006C、广州联固8733B、广州联固8717B、广州联固8725B、广州联固8025B、新骅新材料科技X-PU 698、广州冠志新材料PUA-2011M或润奥化工Lucure 8328中的一种或几种。
一种更优选方案中，所述水性UV分散体可以选自广州联固9006C、广州联固8733B、广州联固8717B、广州联固8725B、广州冠志新材料PUA-2011M或润奥化工Lucure 8328中的一种或几种。
另一种更优选方案中，水性聚氨酯分散体和水性UV分散体的质量份的比例为1:1。
一种方案中，所述助溶剂可以选自二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、或丙二醇二丁醚中的一种或几种。
一种优选方案中，所述助溶剂可以选自二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、或丙二醇二丁醚中的一种或几种。
一种更优选方案中，所述助溶剂可以为二丙二醇甲醚或二丙二醇丁醚。
一种方案中，所述润湿剂可以选自TEGO 270、TEGO 245、BYK 161或EFKA 4800中的一种或几种。
一种优选方案中，所述润湿剂可以选自TEGO 270、TEGO 245或EFKA 4800中的一种或几种。
一种更优选方案中，所述润湿剂可以为TEGO 270或TEGO 245。
一种方案中，所述光引发剂可以选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮或苯基双(2.4.6三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种。
一种优选方案中，所述光引发剂可以为2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮或苯基双(2.4.6三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种。
一种更优选方案中，所述光引发剂可以为2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯或1-羟基环己基苯基甲酮。
一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将水性UV分散体加入分散机中，在转速600~800r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌5~15min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1000~1200r/min，时间20~40min，再加入颜料继续搅拌5~10 min。
一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆进行电镀的方法，它包括以下步骤：
(1) 材料处理：
a) 中涂漆处理：将中涂漆用400目滤网过滤后备用；
b) 预处理：将底材用酒精擦拭，除去底材上的油渍和灰尘，喷涂底漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚10~15μm；再真空镀铝后备用；
(2) UV真空电镀：
a) 喷涂：将上述真空镀铝后的表面喷涂中涂漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚5~10μm；
b) 干燥：烘烤55~65℃，8~15min；紫外固化能量 1000~1500mj/cm2。
采用本发明的技术方案，优势如下:
本发明提供的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，既可以保障面漆不会因加入色浆而影响性能又可以提高面漆的附着力、耐磨等性能，保证色彩艳丽的效果。
本发明制备的中涂漆可以解决底漆与面漆之间附着力差的难题，将镀层着色，最后用面漆保护，形成可持久的金属装饰效果。利用本发明的方法镀膜，漆膜具有优异的附着力、耐磨性、耐醇性、耐汗性和贮存稳定性。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明的一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆及其制备方法作进一步的说明，但这些实施例不对本发明构成任何限制。
本发明提供的水性UV固化真空电镀加色中涂漆的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将水性UV分散体加入分散机中，在转速600~800r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌5~15min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1000~1200r/min，时间20~40min，再加入颜料继续搅拌5~10 min。
本发明提供的水性UV固化真空电镀加色中涂漆进行电镀的方法，它包括以下步骤：
(1) 材料处理：
a) 中涂漆处理：将中涂漆用400目滤网过滤后备用；
b) 预处理：将底材用酒精擦拭，除去底材上的油渍和灰尘，喷涂底漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚10~15μm；再真空镀铝后备用；
(2) UV真空电镀：
a) 喷涂：将上述真空镀铝后的表面喷涂中涂漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚5~10μm；
b) 干燥：烘烤55~65℃，8~15min；紫外固化能量 1000~1500mj/cm2。
实施例1
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（日本合成UV-7600B） 60份；
水性UV分散体（ 广州联固9006C） 40份；
助溶剂（二丙二醇丁醚） 3份；
助溶剂（二乙二醇丁醚） 9份；
润湿剂 （EFKA 4800） 1.4份；
光引发剂（2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮） 4份；
水 10份。
本涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）将水性UV分散体加入分散机中，在转速650r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌8min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1080r/min，时间25min，再加入颜料继续搅拌7min。
实施例2
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（上海翰鼎贸易UCECOAT 7710） 35份；
水性UV分散体（广州联固8025B） 35份；
助溶剂（二丙二醇甲醚） 5份；
润湿剂 （TEGO 270） 0.5份；
光引发剂（2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯） 1.4份；
水 5份。
本涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）将水性UV分散体加入分散机中，在转速700 r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌10 min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1100r/min，时间30min，再加入颜料继续搅拌8 min。
实施例3
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（上海长链新材料polycl-1205） 45份；
水性UV分散体（润奥化工Lucure 8328） 55份；
助溶剂（二丙二醇甲醚） 8份；
润湿剂 （TEGO 270） 0.3份；
光引发剂（2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯） 0.6份；
光引发剂（苯基双(2.4.6三甲基苯甲酰基)氧化膦） 0.8份；
水 6份。
本涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）将水性UV分散体加入分散机中，在转速750 r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌12 min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1150r/min，时间35min，再加入颜料继续搅拌7min。
对比例1
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（日本合成UV-7600B） 75份；
水性UV分散体（ 广州联固9006C） 60份；
助溶剂（二丙二醇丁醚） 13份；
助溶剂（二乙二醇丁醚） 14份；
润湿剂 （EFKA 4800） 1.4份；
光引发剂（2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮） 4份；
水 10份。
本涂料的制备方法参照实施例1。
对比例2
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（上海翰鼎贸易UCECOAT 7710） 25份；
水性UV分散体（广州联固8025B） 35份；
助溶剂（二丙二醇甲醚） 15份；
润湿剂 （TEGO 270） 0.5份；
光引发剂（2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯） 1.4份；
水 5份。
本涂料的制备方法参照实施例2。
对比例3
一种水性UV固化真空电镀底漆，它包括如下组份以及质量份数：
水性聚氨酯分散体（上海长链新材料polycl-1205） 45份；
水性UV分散体 （润奥化工Lucure 8328） 55份；
润湿剂 （TEGO 270） 8.3份；
光引发剂（2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯） 0.6份；
光引发剂（苯基双(2.4.6三甲基苯甲酰基)氧化膦） 0.8份；
水 6份。
本涂料的制备方法参照实施例3。
本发明提供的水性UV固化真空电镀加色中涂漆进行电镀的方法，它包括以下步骤：
(1) 材料处理：
a) 中涂漆处理：将中涂漆用400目滤网过滤后备用；
b) 预处理：将底材用酒精擦拭，除去底材上的油渍和灰尘，喷涂底漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚10~15μm；再真空镀铝后备用；
(2) UV真空电镀：
a) 喷涂：将上述真空镀铝后的表面喷涂中涂漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚5~10μm；
b) 干燥：烘烤55~65℃，8~15min；紫外固化能量 1000~1500mj/cm2。
实施例4
本发明的涂料真空电镀后的性能测试如下：
表1涂料真空电镀后的性能
样品 硬度 附着力 涂膜RCA 耐醇测试 耐水煮 耐手汗测试 贮存稳定性
实施例1 H 5B 510 无变化 无变化 无变化 无变化
实施例2 2H 5B 580 无变化 无变化 无变化 无变化
实施例3 2H 5B 560 无变化 无变化 无变化 无变化
对比例1 H 4B 360 有脱落 有脱落 有掉漆 有掉漆
对比例2 H 3B 340 有脱落 有脱落 有掉漆 有掉漆
对比例3 H 3B 320 有脱落 有脱落 有掉漆 有掉漆
本发明的测试方法如下：
铅笔硬度：GB/T 6739-2006。
附着力：3M胶带，百格测试，GB/T 5210-2006。
贮存稳定性：60℃，相对湿度95%，七天。
涂膜RCA： 耐磨性，负荷175g。
耐醇测试（50% 乙醇）：常温2小时。
耐水煮（80℃ 沸水）：2 小时。
手汗测试：pH4.7~pH10.2，常温24小时。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，它主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体 30~70份，水性UV分散体30~70份，助溶剂2~15份，润湿剂0.2~1.5份，光引发剂 1~6份，水2~20份，颜料适量。
2.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，它主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体 40~60份，水性UV分散体40~60份，助溶剂4~10份，润湿剂0.4~1.0份，光引发剂 1~2份，水3~10份，颜料适量。
3.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，它主要包括以下质量份的组分制成：水性聚氨酯分散体 45~55份，水性UV分散体45~55份，助溶剂2~4份，润湿剂0.2~0.4份，光引发剂 1.2~1.6份，水2~7份，颜料适量。
4.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体可以选自日本合成UV-7600B、日本合成3000B、上海翰鼎贸易UCECOAT 7710、科思创拜耳UV2282、深圳西其ELSU-7059或上海长链新材料polycl-1205中的一种或几种；所述水性UV分散体可以选自广州联固8047、广州联固9006C、广州联固9201、广州联固8733B、广州联固8717B、广州联固8725B、广州联固8025B、新骅新材料科技X-PU 698、广州冠志新材料PUA-2011M或润奥化工Lucure 8328中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，水性聚氨酯分散体和水性UV分散体的质量份的比例为1:1。
6.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，所述助溶剂可以选自二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、或丙二醇二丁醚中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，所述润湿剂可以选自TEGO 270、TEGO 245、BYK 161或EFKA 4800中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆，其特征在于，所述光引发剂可以选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮或苯基双(2.4.6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种。
9.一种如权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
将水性UV分散体加入分散机中，在转速600~800r/min下搅拌的同时加入水性聚氨酯分散体后，继续搅拌5~15min；
（2）将助溶剂、润湿剂、光引发剂、水依次加入步骤（1）混合物中搅拌，转速1000~1200r/min，时间20~40min，再加入颜料继续搅拌5~10 min。
10.一种如权利要求1所述的水性UV固化真空电镀加色中涂漆进行电镀的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1) 材料处理：
a) 中涂漆处理：将中涂漆用400目滤网过滤后备用；
b) 预处理：将底材用酒精擦拭，除去底材上的油渍和灰尘，喷涂底漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚10~15μm；再真空镀铝后备用；
(2) UV真空电镀：
a) 喷涂：将上述真空镀铝后的表面喷涂中涂漆，喷枪气压为2.0~3.0kg/ cm2，喷枪与涂层面的距离为12~15cm, 膜厚5~10μm；
b) 干燥：烘烤55~65℃，8~15min；紫外固化能量 1000~1500mj/cm2。
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