CN109111831A - 一种水性红外光感性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性红外光感性涂料及其制备方法，由A和B两种组分混合而成，其技术方案要点是：所述A组分包括如下组分：UV固化树脂A 75～85份，稀释剂A 20～30份，所述B组分包括如下组分：UV固化树脂B 6～12份，稀释剂B 55～74份，光引发剂B 3～6份，光敏增感剂B 4～9份，填料B 12～22份，助剂B 11～16份。本发明提供一种水性红外光感性涂料，保证光固化速度和生产效率，使固化物具有非常优异的光泽度、机械性能和耐水性、耐溶剂性能。

Description

一种水性红外光感性涂料及其制备方法
【技术领域】
本发明属于食品包装用涂料技术领域，具体涉及一种水性红外光感性涂料及其制备方法。
【背景技术】
UV光即紫外线，指波长范围在100～400nm，是介于X射线与可见光间的电磁波，日常生活中的紫外线主要来自阳光，照明灯光。紫外光波长短、能量高，穿透力弱，容易被物体表面吸收转化为内能，在材料的老化过程中紫外光起着重要的作用，大量的塑料、橡胶因为紫外光使用寿命大大降低；脂肪酸在光作用下极易氧化变质，而抗氧剂、保鲜剂等的大量加入对人体有害。因此食品包装用无毒可视隔紫外隔热UV涂料的制备成为了研究的重点，UV光固化技术具有固化速度快、可室温下操作、耗能低、涂层性能优异等众多优点而随着社会的发展，人们环保、节能意识的增强，紫外光固化技术必将趋向高性能、更环保方向发展。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水性红外光感性涂料，保证光固化速度和生产效率，使固化物具有非常优异的光泽度、机械性能和耐水性、耐溶剂性能。
本发明还提供一种水性红外光感性涂料的制备方法。
本发明技术方案如下：
一种水性红外光感性涂料，由A和B两种组分混合而成，所述A组分包括如下组分：
UV固化树脂A 75～85份，
稀释剂A 20～30份，
所述B组分包括如下组分：
优选的，稀释剂A为三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)的混合物。
优选的，所述UV固化树脂A为环氧丙烯酸酯和醇酸树脂按4:1比例混合而成。
优选的，所述光敏增感剂B为二异氰酸酯，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸和1,6-六亚甲基二异氰酸酯按1.5:1的质量比混合而成。
优选的，所述光敏增感剂B为二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸和1,6-六亚甲基二异氰酸酯按1.5:1的质量比混合而成。
优选的，所述填料B为砂纹粉。
优选的，所述助剂B包括分散剂、防沉淀剂、阻聚剂、流平剂，所述分散剂为聚丙烯酸酯型防聚凝分散剂EFKA4050、EFKA4046或EFKA4330，所述阻聚剂为(甲基)丙烯酸羟基酯，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为二甲基丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯以1.5:2:2.5混合制得。
优选的，所述稀释剂B为二缩三丙二醇三丙烯酸酯TPGDA、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA或新戊二醇二丙烯酸酯NPGDA中的一种或多种的混合物。
优选的，所述UV固化树脂B为多官能聚氨酯丙烯酸酯。
一种水性红外光感性涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按比例将UV固化树脂A和稀释剂A进行混合分散均匀后即得A组分，外观为无色透明流体；
(2)按比例将UV固化树脂B、稀释剂B、光引发剂B和助剂B混合后，75℃条件高速分散至充分溶解；
(3)再将填料B和光敏增感剂B加入分散均匀，用三辊机进行研磨一遍，即得B组分，外观为浅黄色半透明块状颗粒；
(4)取B组分60～80份与A组分20～40份进行调墨混合，得到本发明的水性红外光感性涂料。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
本发明的水性红外光感性涂料，通过引入多双键官能度的(甲基)丙烯酸羟基酯，制备多重双键封端的水性聚氨酯丙烯酸酯，具有较高的碳碳双键含量，大大提高体系中的双键含量，保证光固化速度和生产效率，不饱和丙烯酸酯的封端保证聚合物光固化后的交联密度，使固化物具有非常优异的光泽度、机械性能和耐水性、耐溶剂性能；
本发明的水性红外光感性涂料应用于食品包装中，材料无毒无害，能够阻隔日光中97％以上的紫外光及80％以上的红外线，具有透明、隔热、杀菌、不易粘灰的功能，特别适于食品包装纸袋，以便于食品的保鲜、储存，延长食品的保质期，减少食品的变质浪费；
本发明的水性红外光感性涂料的制备方法，不需要添加大量的有机溶剂，避免了不必要的溶剂挥发和原料浪费，具有很好的环保意义和经济效益，较高的固含量可以保证树脂涂膜后减少热烘干或红外干燥等复杂工艺，缩小生产时间，提高生产效率。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例1～6对本发明作进一步说明：
一种水性红外光感性涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例将UV固化树脂A和稀释剂A进行混合分散均匀后即得A组分，外观为无色透明流体；
(2)按比例将UV固化树脂B、稀释剂B、光引发剂B和助剂B混合后，75℃条件高速分散至充分溶解；
(3)再将填料B和光敏增感剂B加入分散均匀，用三辊机进行研磨一遍，即得B组分，外观为浅黄色半透明块状颗粒；
(4)取B组分60～80份与A组分20～40份进行调墨混合，得到本发明的水性红外光感性涂料。
表1：实施例1～6各组分比例
表2：实施例1～6中A组分与B组分配比
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
A组分 70 60 60 70 60 80
B组分 30 30 40 40 30 35
表3：实施例1～6所得水性红外光感性涂料实际测试数据
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
粘度/cps 9000 12500 10500 11000 10500 14500
附着力/百格法 2级 1级 1级 2级 1级 1级
耐刮擦 2 1 1 2 1 1
紫外光遮蔽 78％ 78％ 78％ 78％ 78％ 78％
温差 3℃ 4℃ 3℃ 2℃ 4℃ 3℃
120T折射率 1.125 1.485 1.205 1.185 1.255 1.510
100T折射率 1.025 1.210 1.100 1.055 1.200 1.355
80T折射率 0.855 1.050 0.915 0.990 0.975 1.115
本发明的水性红外光感性涂料，通过引入多双键官能度的(甲基)丙烯酸羟基酯，制备多重双键封端的水性聚氨酯丙烯酸酯，具有较高的碳碳双键含量，大大提高体系中的双键含量，保证光固化速度和生产效率，不饱和丙烯酸酯的封端保证聚合物光固化后的交联密度，使固化物具有非常优异的光泽度、机械性能和耐水性、耐溶剂性能；本发明的水性红外光感性涂料应用于食品包装中，材料无毒无害，能够阻隔日光中97％以上的紫外光及80％以上的红外线，具有透明、隔热、杀菌、不易粘灰的功能，特别适于食品包装纸袋，以便于食品的保鲜、储存，延长食品的保质期，减少食品的变质浪费。

Claims (10)

1.一种水性红外光感性涂料，其特征在于由A和B两种组分混合而成，所述A组分包括如下组分：
UV固化树脂A 75～85份，
稀释剂A 20～30份，
所述B组分包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：稀释剂A为三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述UV固化树脂A为环氧丙烯酸酯和醇酸树脂按4:1比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述光引发剂B为1-羟基-环已基-苯基甲酮(HCPK)与2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(TPO)的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述光敏增感剂B为二异氰酸酯，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸和1,6-六亚甲基二异氰酸酯按1.5:1的质量比混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述填料B为砂纹粉。
7.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述助剂B包括分散剂、防沉淀剂、阻聚剂、流平剂，所述分散剂为聚丙烯酸酯型防聚凝分散剂EFKA4050、EFKA4046或EFKA4330，所述阻聚剂为(甲基)丙烯酸羟基酯，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为二甲基丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯以1.5:2:2.5混合制得。
8.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述稀释剂B为二缩三丙二醇三丙烯酸酯TPGDA、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA或新戊二醇二丙烯酸酯NPGDA中的一种或多种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种水性红外光感性涂料，其特征在于：所述UV固化树脂B为多官能聚氨酯丙烯酸酯。
10.一种水性红外光感性涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按比例将UV固化树脂A和稀释剂A进行混合分散均匀后即得A组分，外观为无色透明流体；
(2)按比例将UV固化树脂B、稀释剂B、光引发剂B和助剂B混合后，75℃条件高速分散至充分溶解；
(3)再将填料B和光敏增感剂B加入分散均匀，用三辊机进行研磨一遍，即得B组分，外观为浅黄色半透明块状颗粒；
(4)取B组分60～80份与A组分20～40份进行调墨混合，得到本发明的水性红外光感性涂料。
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