CN108410346B - 一种具有优异耐cnc性能的不锈钢水性uv型保护涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光固化涂料技术领域，涉及一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，包括以重量份，计的以下各组分：水性聚氨酯丙烯酸酯树脂20‑60份，单官能丙烯酸酯5‑15份，滑石粉10‑30份，气相硅粉0.5‑1.5份，水性流平剂0.1‑0.5份，水性光引发剂1‑5份，稀释剂20‑50份。本发明的UV型保护涂料，通过使用水性UV树脂做涂料主体，加了填料和少量低官能度单体，经紫外光辐射固化（UV固化）后，在不锈钢底材上形成一层均匀的保护涂层，具有良好的耐CNC切割性能、极高附着力和优异的耐切削液、耐清洗剂性能，表现出理想的抗冲击和抗崩落性能。

Description

一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料
技术领域
本发明属于光固化涂料技术领域，涉及一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料。
背景技术
全世界每年向大气释放碳氢化合物为2000万吨，其中有机溶剂为1000万吨，大部分是涂料业所为。针对以上问题，世界各国都相继制定了一系列环保的法律法规来减少涂料行业对环境的污染，如美国环境保护署1998年颁布的AIM(Architectural andIndustrial Maintenance Coatings Rules)，欧盟各国1986年实施的大气净化技术纲要AT-Luft等。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企业所要重点考虑的问题。因此，不但在涂料的使用终端，涂料的生产过程的环保性能也应纳入考虑之中。由此可见，发展环境友好涂料已成为世界涂料发展的必然之路。
在CNC底材保护方面，往常用的较多都是贴塑料胶膜保护底材，这种方法效率低，在每道CNC工序时都要贴膜—CNC—撕去胶膜，完成一套工艺可能需要重复多次这种程序，反复撕贴胶膜对操作工人身体健康不利，费时费力；且贴胶膜不能完美保护底材各个部位，有些不规则的区域根本无法保护，放置久了，胶膜的粘贴性能下降，失去保护效果，生产良率低。目前市面上有一些CNC过程的保护涂料，但对不锈钢底材的保护效果一般，附着力较差，漆膜易崩落，漆膜不耐切削液和清洗液的冲击，不能完成整个CNC制程的保护，且这些涂料大多含有溶剂，VOCs严重超标，对环境污染较大，不适宜大规模使用。
UV固化涂料在性能方面可以达到极好的耐化学腐蚀性、满意的柔顺性等优异的性能。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。因此结合二者长处的水性UV涂料的研究成为目前涂料行业的热门研究领域。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供了一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，通过使用水性UV树脂做涂料主体，加了填料和少量低官能度单体，经紫外光辐射固化(UV固化)后，在不锈钢底材上形成一层均匀的保护涂层，具有良好的耐CNC切割性能、极高附着力和优异的耐切削液、耐清洗剂性能，表现出理想的抗冲击和抗崩落性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，包括以重量份计的以下各组分：
Figure BDA0001584039410000021
其中，流平剂优选水性有机硅流平剂。
具体地，上述水性聚氨酯丙烯酸酯树脂为2-6官能度水性聚氨酯丙烯酸酯树脂。
其中，水性聚氨酯丙烯酸酯树脂为拜耳Bayer UV 2317、Bayer850W树脂、巴斯夫Joncryl 678丙烯酸酯、LR8949水分散体树脂、沙多玛CN9245树脂、氰特UCECOAT7699、EB2002等树脂中的一种或几种。
具体地，还包括10-20份的水性环氧丙烯酸酯树脂。其中水性环氧丙烯酸酯树脂，粘度为3000-5000mpa.s，羟值为120mgKOHg，固含量为55％。
具体地，上述水性聚氨酯丙烯酸酯树脂和水性环氧丙烯酸酯树脂的重量份数比为2-4:1。
具体地，上述水性光引发剂为苯偶酰类、芳酰基膦氧化物、二苯甲酮类、烷基苯酮类中的一种或几种。
具体地，上述滑石粉细度为5-30um。
具体地，上述气相硅粉细度为20-100nm。
具体地，上述稀释剂为乙醇和水的混合稀释剂，其中乙醇和水的重量份为5-25份乙醇和15-55份水。
具体地，上述单官能丙烯酸酯为甲基丙酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯。
具体地，该涂料施工方式为喷涂，喷枪口径为1.0-2.0mm，喷涂气压为0.5-0.8MPa，喷涂后涂料膜厚为30-50um。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，通过使用水性UV树脂做涂料主体，加了填料和少量低官能度单体，经紫外光辐射固化(UV固化)后，在不锈钢底材上形成一层均匀的保护涂层，具有良好的耐CNC切割性能、极高附着力和优异的耐切削液、耐清洗剂性能，表现出理想的抗冲击和抗崩落性能。
(2)本发明有效解决了不锈钢底材在CNC时易磨损、易划伤的问题，且该产品是水性UV涂料，对环境友好，无污染、VOCs低，保护了线上工程人员的健康。
(3)本发明的一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，使用的稀释剂为乙醇和水的共混稀释剂，有效提高了保护涂料中各组分的相容性，同时在固化后，能够快速挥发，有效提高了漆膜底层固化速率，有效提高了涂料体系在不锈钢底材上的附着力；
(4)本发明的一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，添加了少量的低官能单体辅助体系固化，避免了漆膜强烈的固化收缩，从而促进漆膜对底材的附着力、且具有较好的柔韧性，提高其抗冲击、抗崩落性。
(5)本发明的一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，添加了水性环氧丙烯酸酯树脂，通过环氧开环，进一步对水性聚氨酯丙烯酸酯树脂固化时产生的体积收缩进行补偿，极大的降低了涂料体系的体积收缩，使体系的附着力进一步增加，并且水性环氧丙烯酸酯树脂使体系的抗冲击、抗崩落性进一步提高。
具体实施方式
实施例1：
Figure BDA0001584039410000041
实施例2
原料 比例/按重量计 编号
水性聚氨酯丙烯酸酯树脂 20份 Bayer系列6官能度
单官能丙烯酸酯 5份 丙烯酸羟乙酯
滑石粉 15份 细度为5-30um
气相硅粉 1.5份 细度为20-100nm
水性流平剂 0.1份 BYK333
水性光引发剂 2份 苯偶酰类
稀释剂 30份 25份乙醇和15份水
实施例3
Figure BDA0001584039410000051
实施例4
Figure BDA0001584039410000052
Figure BDA0001584039410000061
实施例5
Figure BDA0001584039410000062
实施例6
Figure BDA0001584039410000063
实施例7
Figure BDA0001584039410000071
实施例8
Figure BDA0001584039410000072
对比例1
Figure BDA0001584039410000073
Figure BDA0001584039410000081
对比例2
Figure BDA0001584039410000082
对比例3
Figure BDA0001584039410000083
对比例4
Figure BDA0001584039410000091
对上述实施例和对比例的水性UV型保护涂料进行性能测试：
1、铅笔硬度：三菱铅笔，750g/2H，要求：试验后无划痕；
2、附着力：百格刀以1.0mm划10×10，用3M胶带扯3次，要求：试验后为≥4B；
3、RCA：200g，500次，要求：试验后漆膜无损伤、素材不透底；
4、耐CNC切削液：浸泡切削液中10分钟，超声波振荡，要求：漆膜表面无异常；
5、耐CNC清洗剂：浸泡清洗剂中20分钟，超声波振荡，要求：漆膜未脱落，漆膜表面无异常；
6、盐雾测试：在35℃密闭环境中，湿度＞85％，pH在6.5-7.2之间，用5％的氯化钠溶液连续喷雾300小时；要求：试验后漆膜未脱落，素材不透底；
Figure BDA0001584039410000092
Figure BDA0001584039410000101
Figure BDA0001584039410000102
本发明的水性UV型保护涂料使用方法如下：
1.喷涂：将预处理过的素材喷上一层保护涂料，膜厚30-50um；
2.红外流平：将上述处理过的素材在80-110℃环境中烘烤5-10min；
3.紫外固化：将上述处理过的素材通过UV光照，光照强度为800-1600mj/cm2，根据工艺条件调整所需能量。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，其特征在于，以重量份计，由以下成分组成：
水性聚氨酯丙烯酸酯树脂 25份，
单官能丙烯酸酯 5份，
滑石粉 10份，
气相硅粉 1份，
水性流平剂 0.2份，
水性光引发剂 1份，
稀释剂 20份；
所述的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂为拜耳Bayer UV 2317；
所述单官能丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯；
所述滑石粉的细度为5-30μm；
所述气相硅粉的细度为20-100nm；
所述水性流平剂为BYK333；
所述水性光引发剂为烷基苯酮类；
所述稀释剂为乙醇和水，乙醇与水的比例为5份：15份。
2.一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，其特征在于，以重量份数计，由以下成分组成：
水性聚氨酯丙烯酸酯树脂 20份，
水性环氧丙烯酸酯树脂 10份，
单官能丙烯酸酯 5份，
滑石粉 15份，
气相硅粉 0.5份，
水性流平剂 0.1份，
水性光引发剂 2份，
稀释剂 25份；
所述水性聚氨酯丙烯酸酯树脂为沙多玛CN9245树脂；
所述水性环氧丙烯酸酯树脂的粘度为3000-5000mpa·s，羟值为120mgKOHg，固含量为55%；
所述单官能丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯；
所述滑石粉的细度为5-30μm；
所述气相硅粉的细度为20-100nm；
所述水性流平剂为BYK333;
所述水性光引发剂为苯偶酰类；
所述稀释剂为乙醇和水，乙醇与水的比例为15份：40份。
3.如权利要求1或2所述的一种具有优异耐CNC性能的不锈钢水性UV型保护涂料，其特征在于：该涂料施工方式为喷涂，喷枪口径为1.0-2.0mm，喷涂气压为0.5-0.8MPa，喷涂后涂料膜厚为30-50μm。
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