CN108569066B - 一种玻璃白板及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及白板制品，公开了一种玻璃白板及其生产工艺，其技术方案要点是一种玻璃白板，其在玻璃板背面辊涂并经紫外固化UV涂料形成白色的涂层得到，UV涂料包括以下组成及各组分质量份数：丙烯酸20‑40份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15‑35份、光引发剂3‑12份、二氧化钛20‑40份和助剂8‑10份，光引发剂包括偶氮二甲酰胺；偶氮二甲酰胺以固体粉末的形式分散在UV涂料内，在紫外线作用分解产生氮气和自由基，氮气待UV涂料固化为涂层后形成均匀分布微孔气泡；玻璃白板受到冲击碰撞时，微孔气泡发生变形，吸收和分散玻璃板受到碰撞的冲量，减缓玻璃板的变形，降低玻璃白板损坏的可能，同时辊涂较喷涂而言，UV涂料不会飞溅或漂浮在空气，降低工作环境质量以及节省UV涂料。

Description

一种玻璃白板及其生产工艺

技术领域

本发明涉及白板制品，特别涉及一种玻璃白板及其生产工艺。

背景技术

白板是一种白色的书写平面，是一种可反复擦写的书写工具，其与黑板的不同之处在于其使用的是油性或水性的书写笔在白板上书写。

市面上为减少书写笔使用后在白板上残留清除不掉的书写痕迹，具有使用玻璃面板的白板，可见授权公开号为CN203410204U的中国专利“一种多功能玻璃白板”，其白板为酸洗玻璃白板，玻璃板表面为酸洗面，玻璃板背面涂上一层白色，玻璃板两边安装有滑动轨道，玻璃板在滑动轨道上滑动。通过背面的白色涂层，将书写在玻璃板的酸洗面上的书写痕迹映衬出来，由此实现书写展示的功能。

但由于其由玻璃板制成，结构较脆，受到碰撞易产生裂纹或产生大面积的破碎，玻璃白板选择放置位置和移动时有顾忌，并且因其易损坏导致实际使用寿命低，故现下的玻璃白板的实用性受到制约，有待改进。

发明内容

本发明的第一目的是针对现有技术的不足，提供一种玻璃白板，其背部设置有UV涂料固化的涂层，涂层具有缓冲作用，可降低玻璃白板损坏的可能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种玻璃白板，包括玻璃板，所述玻璃板包括用于书写的书写面和与书写面平行的固定面，所述固定面上设置有UV涂料固化的涂层，所述涂层内均匀分散有微孔气泡，所述玻璃板背面开设有若干用于固定玻璃板的挂孔。

通过采用上述技术方案，玻璃白板通过挂孔挂载在墙面或其他竖直平面上使用，玻璃白板的书写面受到冲击碰撞时，涂层受到挤压振动，涂层内的微孔气泡发生变形，进而吸收和分散玻璃板受到冲击碰撞的冲量，减缓玻璃板的变形，从而降低玻璃白板损坏的可能。

作为优选的，所述涂层的背面贴有铁皮板。

通过采用上述件方案，书写面竖直放置后，可在书写面上吸附磁石或带有磁石的标记物。

作为优选的，所述涂层由UV涂料固化而成，所述UV涂料包括以下组成及各组分质量份数：丙烯酸20-40份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15-35份、光引发剂3-12份、二氧化钛20-40份和助剂8-10份，所述光引发剂包括偶氮二甲酰胺，各所述组成混合均匀。

通过采用上述技术方案，丙烯酸为UV涂料中的低聚物，三丙二醇二丙烯酸酯作为活性稀释剂使用，降低UV涂料的粘度便于UV涂料涂布；

偶氮二甲酰胺混合UV在UV涂料内在其未开封前较稳定，不会发生分解，而当UV涂料受到紫外光照射时，偶氮二甲酰胺的C-N＝N-C中的N-C断裂产生自由基和氮气；自由基于丙烯酸或二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的碳碳双键发生接枝反应，从而开启交联反应的链引发，使得UV涂料固化；氮气产生以二氧化钛为成核剂，UV涂料固化过程中在其内形成微孔气泡；由此形成在紫外光照射催化下，UV涂料内的偶氮二甲酰胺分解产生氮气，固化过程中的UV涂料发泡，使待UV涂料完全固化形成的涂层内均匀分布微孔气泡；

同时自由基内带有氨基，接枝在丙烯酸交联的分子链端部的自由基，其上氨基其他分子链的羧基发生缩合反应，使分子链之间发生搭接，可提高UV涂料固化速度；固化后UV涂料的树脂体系中形成网状结构，提高了涂层的韧性，氮气填充形成的微孔气泡不易破裂，提高涂层缓冲效果好且使涂层表面平整；

交联的分子链或丙烯酸单体上的羧基还可抑制偶氮二甲酰胺两端的氨基发生缩合，避免氨气产生，减少UV涂料使用时造成的污染，同时抑制气体产生速度，以获得细小的微气泡和避免UV涂料膨胀过快导致的表面不平整，并且对偶氮二甲酰胺作为光引发剂无影响；

自由基上的氨基与羧基反应后，还降低了自由基的活性，阻碍自由基进一步产生副反应，避免副产物对涂层的色泽和耐老化性能产生影响。

作为优选的，所述助剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

通过采用上述技术方案，3-氨基丙基三乙氧基硅烷中连接在硅原子上的乙氧基可与玻璃中的成分发生反应，氨基可与UV涂料树脂体系中的羧基发生反应，进而使得涂层与玻璃板的固定面黏合紧密，且3-氨基丙基三乙氧基硅烷还可提高涂层的耐酸耐碱性能；

同时3-氨基丙基三乙氧基硅烷还可在水环境下发生水解缩合得到硅醇，进而作为氨基和羧基反应的失水剂转移UV涂料中的水，促进UV涂料树脂体系内的氨基与羧基反应，硅醇又可与羧酸或玻璃板的成分反应，进一步加强UV涂料树脂体系与玻璃板连接；

由于UV涂料树脂体系的网状结构时涂层具有良好的韧性和抗剪切性能，当玻璃板受重击破碎时，涂层未损坏或完整度较高，涂层保持粘附在破碎的玻璃板的固定面，将相邻的玻璃板碎片连接，可防止玻璃板碎片飞溅。

本发明的第二目的是针对现有技术的不足，提供一种玻璃白板的生产工艺，玻璃白板产生过程中污染小。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种玻璃白板的生产工艺：

S1玻璃板的预处理：对玻璃板进行钻孔操心，形成挂载孔；

S2涂层辊涂固化：辊涂机在玻璃板的固定面上均匀辊涂UV涂料，并使用强汞灯进行紫外线干燥形成涂层；

S3组装：向固化有涂层的玻璃板上安装玻璃白板的其他部件，得到玻璃白板产品。

通过采用上述技术方案，偶氮二甲酰胺以固体粉末的形式分散在UV涂料内，与喷涂相比辊涂涂布形成的涂层内偶氮二甲酰胺分布更为均匀，同时辊涂较喷涂而言，UV涂料不会飞溅或漂浮在空气，降低工作环境质量，并且还节省UV涂料降低成本。

作为优选的，S2涂层辊涂固化包括：

S2.1底漆辊涂：使用辊涂机在玻璃板的固定面上均匀辊涂UV涂料，形成底漆层；

S2.2底漆紫外固化：S2.1得到的玻璃板底漆层朝上经过内置有强汞灯的第一烘箱，经紫外线照射固化底漆层；

S2.3第一面漆辊涂：使用辊涂机在S2.2得到的玻璃板的底漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第一面漆层；

S2.4第一面漆紫外固化：S2.3得到的玻璃板第一面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第二烘箱，经紫外线照射固化第一面漆层；

S2.5第二面漆辊涂：使用辊涂机在S2.4得到的玻璃板的第一面漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第二面漆层；

S2.6第二面漆紫外固化：S2.5得到的玻璃板第二面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第三烘箱，经紫外线照射固化第二面漆层；

S2.7加热表面流平：S2.6得到的玻璃板第二面漆层的朝上通过长烘道，使第二面漆层熔化且自流平；

S2.8完全固化：S2.7得到的玻璃板第二面漆层的朝上通过紫外照射箱，使第二面漆层完全固定，底漆层、第一面漆层和第二面漆层形成涂层；

S2.9冷却：S2.8得到的玻璃板通过安装有风扇的对流换热通道进行强制换热冷却。

通过采用上述技术方案，利用该UV涂料固化速度快的特性，进行对涂层进行分层辊涂和固化，提高白板的生产效率；

分层涂布后，涂层分为底漆层、第一面漆层和第二面漆层进行固化，减少紫外线固化时照射的厚度，使得分散的偶氮二甲酰胺均可充分得到紫外线照射产生自由基和氮气，微孔气泡分布均匀；固化同时对于底漆层、第一面漆层和第二面漆层加热，可提高UV涂料未完全固定前的流动性，获得平整的表面便于下一层的涂布，还有利于其内由氨基和羧基反应生成的水转移，促进氨基和羧基反应，使涂层树脂体现形成网状的结构，加快固化和提高涂层韧性。

作为优选的，所述S1玻璃板的预处理在形成挂载孔后还对玻璃板表面还进行了磨平和清洗。

通过采用上述技术方案，提高玻璃板表面上的羟基量，有利于3-氨基丙基三乙氧基硅烷与玻璃板表面接合，加强涂层与玻璃板的粘合固定。

作为优选的，所述第一烘箱、第二烘箱、第三烘箱和长烘道均上方均安装连接有吸风的尾气管。

通过采用上述技术方案，尾气管吸取收集UV涂料中挥发出的气体，减少UV涂料对工作环境的污染，以及第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱中抽取加热逸散出的水汽，减少其内的水汽，有利于涂层中的水向外转移，促进氨基和羧基反应，使涂层树脂体现形成网状的结构，加快固化和提高涂层韧性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.提供一种玻璃白板，玻璃白板受到冲击碰撞时，涂层受到挤压振动，涂层内的微孔气泡发生变形，进而吸收和分散玻璃板受到冲击碰撞的冲量，减缓玻璃板的变形，从而降低玻璃白板损坏的可能；

2.偶氮二甲酰胺作为UV涂料的光引发剂，紫外光照射下可产生自由基和氮气，自由基开启UV涂料中低聚物交联反应的链引发，使得UV涂料固化，氮气待UV涂料完全固化形成的涂层内均匀分布微孔气泡，进而形成具有缓冲效果的涂层；

3.偶氮二甲酰胺产生的自由基内带有氨基，自由基接枝在丙烯酸上时，其上氨基其他分子链的羧基发生缩合反应，使分子链之间发生搭接，可提高UV涂料固化速度，以及使固化后UV涂料的树脂体系中形成网状结构，提高了涂层的韧性，氮气填充形成的微孔气泡不易破裂，提高涂层缓冲效果好且使涂层表面平整；氨基与羧基反应后，还降低了自由基的活性，抑制偶氮二甲酰胺两端的氨基发生缩合，避免氨气产生，减少UV涂料使用时造成的污染，同时抑制气体产生速度，以获得细小的微气泡和避免UV涂料膨胀过快导致的表面不平整；

4. 3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为助剂使涂层与玻璃板的固定面之间黏合紧密；由于UV涂料树脂体系的网状结构时涂层具有良好的韧性和抗剪切性能，当玻璃板受重击破碎时，涂层未损坏或完整度较高，涂层保持粘附在破碎的玻璃板的固定面，将相邻的玻璃板碎片连接，可防止玻璃板碎片飞溅；同时3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为氨基和羧基反应的失水剂转移UV涂料中的水，促进UV涂料树脂体系内的氨基与羧基反应；

5.辊涂UV涂料将其分布于固定面上，与喷涂相比形成的涂层内偶氮二甲酰胺分布更为均匀，同时UV涂料不会飞溅或漂浮在空气，降低工作环境质量以及节省UV涂料降低成本；

6.涂层分层辊涂和固化，提高白板的生产效率，同时减少紫外线固化时照射的厚度，使得分散的偶氮二甲酰胺均可充分得到紫外线照射产生自由基和氮气，微孔气泡分布均匀；

7.固化同时对于底漆层、第一面漆层和第二面漆层加热，有利于其内由氨基和羧基反应生成的水转移，促进氨基和羧基反应，使涂层树脂体现形成网状的结构，加快固化和提高涂层韧性；

8.尾气管吸取收集UV涂料中挥发出的气体，减少UV涂料对工作环境的污染，以及第一烘箱、第二烘箱和第三烘箱中抽取加热逸散出的水汽，减少其内的水汽，有利于涂层中的水向外转移，促进氨基和羧基反应，使涂层树脂体现形成网状的结构，加快固化和提高涂层韧性。

附图说明：

图1为玻璃白板的剖视图；

图2为玻璃白板固定面的正视图。

附图标记：1、玻璃板；11、书写面；12、固定面；13、挂载孔；2、涂层；3、铁皮板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1，

如附图1和附图2所示，一种玻璃白板，包括玻璃板1和铁皮板3。玻璃板1的形状可根据实际情况而定，此处呈矩形。玻璃板1包括用于书写的书写面11和与书写面11平行的固定面12，固定面12上设置有UV涂料固化的涂层2。涂层2内均匀分散有微孔气泡。

铁皮板3的形状与玻璃板1相似且尺寸小于玻璃板1，铁板板贴附在涂层2背向书写面11的一面上。同时玻璃白板上还开设有若干挂载孔13，挂载孔13的位置和数量根据玻璃板1的形状和大小而定，此处挂载孔13的数量为四且分布在玻璃板1的四角。

由此玻璃白板通过挂孔挂载在墙面或其他竖直平面上使用，玻璃白板的书写面11受到冲击碰撞时，涂层2受到挤压振动，涂层2内的微孔气泡发生变形，进而吸收和分散玻璃板1受到冲击碰撞的冲量，减缓玻璃板1的变形，从而降低玻璃白板损坏的可能。

该玻璃白板的生产工艺：

S1玻璃板1的预处理：对玻璃板1进行钻孔操心，形成挂载孔13；

S2涂层2辊涂固化：辊涂机在玻璃板1的固定面12上均匀辊涂UV涂料，并使用强汞灯进行紫外线干燥形成涂层2；

S3组装：向固化有涂层2的玻璃板1上安装玻璃白板的其他部件，得到玻璃白板产品。

其UV涂料包括以下组成及各组分质量份数：丙烯酸20-40份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15-35份、光引发剂3-12份、二氧化钛20-40份和助剂8-10份。

光引发剂包括偶氮二甲酰胺，光引发剂根据实际情况还可掺入其他常见的光引发剂成分，此处为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。

助剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，各组成混合均匀后得到UV涂料。

根据上述的玻璃白板的生产工艺了实施例1A-1及对比例1F-1J，具体参数如下表。

碰撞冲击试验：将玻璃白板固定面12向下放置在水平平台上，且保持书写面11水平，根据玻璃板1厚度选用不同质量的同体积钢球，自玻璃白板书写面11中心正上方坠下，撞击书写面11，检测玻璃白板撞击后的情况并调节实心球高度，重复试验。玻璃板1无损坏记为0，出现未贯穿玻璃板1的裂纹记为1，出现贯穿玻璃板1的裂纹记为2，出现贯穿玻璃板1的裂缝记为3，出现击穿玻璃板1的孔洞记为4。

将上述实施例1A-1E和对比例1F-1J的玻璃板1进行碰撞冲击试验，试验结果如下表。

由上表可知，本申请的玻璃白板的涂层2具有缓冲作用，可降低玻璃白板受到冲击碰撞时损坏的可能。

调整钢球质量再对实施例1A-1E和对比例1I、1J进行对比试验并检查涂层2与玻璃板1的粘连情况，玻璃板1未贯穿记为0，涂层2完整且与玻璃板1碎片粘连记为1，涂层2破裂记为2，涂层2与玻璃板1碎片一同破碎记为3。

3-氨基丙基三乙氧基硅烷的添加可使涂层2与玻璃板1的固定面12黏合紧密，玻璃板1受重击破碎时，涂层2未损坏或完整度较高，涂层2保持粘附在破碎的玻璃板1的固定面12，将相邻的玻璃板1碎片连接，可防止玻璃板1碎片飞溅。

实施例2，

其在实施例1的基础上进行改进，S2涂层2辊涂固化包括：

S2.1底漆辊涂：使用辊涂机在玻璃板1的固定面12上均匀辊涂UV涂料，形成底漆层；

S2.2底漆紫外固化：S2.1得到的玻璃板1底漆层朝上经过内置有强汞灯的第一烘箱，经紫外线照射固化底漆层；

S2.3第一面漆辊涂：使用辊涂机在S2.2得到的玻璃板1的底漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第一面漆层；

S2.4第一面漆紫外固化：S2.3得到的玻璃板1第一面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第二烘箱，经紫外线照射固化第一面漆层；

S2.5第二面漆辊涂：使用辊涂机在S2.4得到的玻璃板1的第一面漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第二面漆层；

S2.6第二面漆紫外固化：S2.5得到的玻璃板1第二面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第三烘箱，经紫外线照射固化第二面漆层；

S2.7加热表面流平：S2.6得到的玻璃板1第二面漆层的朝上通过长烘道，使第二面漆层熔化且自流平；

S2.8完全固化：S2.7得到的玻璃板1第二面漆层的朝上通过紫外照射箱，使第二面漆层完全固定，底漆层、第一面漆层和第二面漆层形成涂层2；

S2.9冷却：S2.8得到的玻璃板1通过安装有风扇的对流换热通道进行强制换热冷却。

其中第一烘箱、第二烘箱、第三烘箱和长烘道均上方均安装连接有吸风的尾气管，尾气管吸取收集UV涂料中挥发出的气体，减少UV涂料对工作环境的污染。

根据上述的玻璃白板的生产工艺得到与实施例1A-1E对应的实例2A-2E。

对上述实施例1A-1E和实施例2A-2E中玻璃白板径向切割，测定涂层2切割截面上的微孔气泡的相对密度，结果如下表。

	微孔气泡的相对密度		微孔气泡的相对密度
				实施例1A	1	实施例2A	1.6
实施例1B	1.5	实施例2B	2.4
				实施例1C	1.2	实施例2C	1.6
实施例1D	1.2	实施例2D	1.6
				实施例1E	1.5	实施例2E	2.3

由上表可知，分层涂布后，涂层2分为底漆层、第一面漆层和第二面漆层进行固化，减少紫外线固化时照射的厚度，使得分散的偶氮二甲酰胺均可充分得到紫外线照射产生自由基和氮气，微孔气泡分布均匀。

实施例3，

其在实施例2的基础上进行改进，S1玻璃板1的预处理在形成挂载孔13后还对玻璃板1表面还进行了磨平和清洗。

根据上述的玻璃白板的生产工艺得到与实施例1A-1E对应的实例3A-4E。

调整钢球质量再对实施例3A-4E进行对比试验并检查涂层2与玻璃板1的粘连情况，玻璃板1未贯穿记为0，涂层2完整且与玻璃板1碎片粘连记为1，涂层2破裂记为2，涂层2与玻璃板1碎片一同破碎记为3。

由上可知，经磨平和清洗后，涂层2和玻璃板1之间的粘连固定稳定性得到了提高。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种玻璃白板，其特征在于，包括玻璃板（1），所述玻璃板（1）包括用于书写的书写面（11）和与书写面（11）平行的固定面（12），所述固定面（12）上设置有UV涂料固化的涂层（2），所述涂层（2）内均匀分散有微孔气泡，所述玻璃板（1）背面开设有若干用于固定玻璃板（1）的挂载孔（13），所述涂层（2）的背面贴有铁皮板（3），所述涂层（2）由UV涂料固化而成，所述UV涂料包括以下组分及各组分质量份数：丙烯酸20-40份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15-35份、光引发剂3-12份、二氧化钛20-40份和助剂8-10份，所述光引发剂包括偶氮二甲酰胺，各所述组分混合均匀，所述助剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

2.如权利要求1所述的一种玻璃白板的生产工艺：

S1玻璃板（1）的预处理：对玻璃板（1）进行钻孔操作，形成挂载孔（13）；

S2涂层（2）辊涂固化：辊涂机在玻璃板（1）的固定面（12）上均匀辊涂UV涂料，并使用强汞灯进行紫外线干燥形成涂层（2）；

S3组装：向固化有涂层（2）的玻璃板（1）上安装玻璃白板的其他部件，得到玻璃白板产品。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃白板的生产工艺，其特征在于，S2涂层（2）辊涂固化包括：

S2.1底漆辊涂：使用辊涂机在玻璃板（1）的固定面（12）上均匀辊涂UV涂料，形成底漆层；

S2.2底漆紫外固化：S2.1得到的玻璃板（1）底漆层朝上经过内置有强汞灯的第一烘箱，经紫外线照射固化底漆层；

S2.3第一面漆辊涂：使用辊涂机在S2.2得到的玻璃板（1）的底漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第一面漆层；

S2.4第一面漆紫外固化：S2.3得到的玻璃板（1）第一面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第二烘箱，经紫外线照射固化第一面漆层；

S2.5第二面漆辊涂：使用辊涂机在S2.4得到的玻璃板（1）的第一面漆层上均匀辊涂UV涂料，形成第二面漆层；

S2.6第二面漆紫外固化：S2.5得到的玻璃板（1）第二面漆层的朝上经过内置有强汞灯的第三烘箱，经紫外线照射固化第二面漆层；

S2.7加热表面流平：S2.6得到的玻璃板（1）第二面漆层的朝上通过长烘道，使第二面漆层熔化且自流平；

S2.8完全固化：S2.7得到的玻璃板（1）第二面漆层的朝上通过紫外照射箱，使第二面漆层完全固定，底漆层、第一面漆层和第二面漆层形成涂层（2）；

S2.9冷却：S2.8得到的玻璃板（1）通过安装有风扇的对流换热通道进行强制换热冷却。

4.根据权利要求3所述的一种玻璃白板的生产工艺，其特征在于，所述S1玻璃板（1）的预处理在形成挂载孔（13）后还对玻璃板（1）表面还进行了磨平和清洗。

5.根据权利要求3所述的一种玻璃白板的生产工艺，其特征在于，所述第一烘箱、第二烘箱、第三烘箱和长烘道上方均安装连接有吸风的尾气管。

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