CN109517525A - 一种uv led水性紫外光固化生态植物油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法，所述生态植物油，按重量份计算，包括：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20～40份，天然植物油40～60份，天然植物蜡6～15份，气相二氧化硅0.1～0.5份，消光粉1～5份，光引发剂3～8份，分散剂0.1～0.5份，湿润剂0.1～0.5份，消泡剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.5份；所述生态植物油不含有VOC等有害物质，固化速度快，固化耗能少；所述制备方法操作简单，容易实施。

Description

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法

技术领域

本发明涉及UV LED水性涂料及其制备技术领域，特别涉及一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法。

背景技术

传统的植物油蜡涂料（木蜡油）是指长油的自干型醇酸树脂涂料，擦涂在红木家具上在常温下经过24小时成膜的醇酸型木蜡油。醇酸型木蜡油的干燥时间比较长，漆膜硬度差，抗刮性较差，而且木蜡油中含有大量的高沸点溶剂，VOC含量极高，对环境的污染大，严重危害工作人员的人身健康。

UV LED（紫外发光二极管）是一个冷光源，在红外光谱范围内没有输出，不需要使用复杂的冷却设备，如冷却辊和遮光布，能用于热敏感的基材，电-光转换效率高，对环境友好，对人体不产生危害。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法，旨在解决现有技术中木蜡油的干燥时间长，漆膜性能差，且含有大量对环境和人体健康产生危害的VOC的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 20～40份，

天然植物油 40～60份，

天然植物蜡 6～15份，

气相二氧化硅 0.1～0.5份，

消光粉 1～5份，

光引发剂 3～8份，

分散剂 0.1～0.5份，

助剂 0.3～1.5份。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述助剂包括：

湿润剂 0.1～0.5份，

消泡剂 0.1～0.5份，

流平剂 0.1～0.5份。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述分散剂、消泡剂和流平剂的重量比为1∶1∶1。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯的分子量为10000。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述气相二氧化硅为毕克化学的气相二氧化硅R972。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述光引发剂为（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦和对二甲氨基苯甲酸异辛酯的复配产品。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述消光粉为东曹E-1011消光粉。

所述UV LED水性紫外光固化生态植物油中，所述湿润剂为TEGO Wet 270，所述消泡剂为TEGO Airex 904W，所述流平剂为TEGO Glide410。

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括以下步骤：

S001.按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以700～900rpm的转速分散10～15min；

S002.再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1200～1500rpm的转速分散10～15min；

S003.取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1200～1500rpm的转速分散10～15min，取样检验，检验合格后得成品。

有益效果：

本发明提供了一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法，所述生态植物油在395nm的UV LED下固化，固化速度快，能节约50%～70%的电力，固化过程中不产生臭氧，所述生态植物油中不含油性溶剂，不产生VOC，环保无毒，油膜涂层硬度为中华铅笔硬度H，附着力达0级，光泽度均匀，漆膜细腻，手感光滑；所述制备方法操作简单，容易实施。

附图说明

图1为本发明提供的所述光引发剂在不同质量百分浓度下的紫外吸收光谱图。

具体实施方式

本发明提供一种UV LED水性紫外光固化生态植物油及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 20～40份，

天然植物油 40～60份，

天然植物蜡 6～15份，

气相二氧化硅 0.1～0.5份，

消光粉 1～5份，

光引发剂 3～8份，

分散剂 0.1～0.5份，

助剂 0.3～1.5份。

具体地，所述助剂包括：

湿润剂 0.1～0.5份，

消泡剂 0.1～0.5份，

流平剂 0.1～0.5份。

上述生态植物油中脂肪族聚氨酯丙烯酸酯是主要的成膜物质，具有高硬度、耐磨度和韧度，用于涂料中能使漆膜具有很好的抗划伤性、优异的硬度和耐磨性，以及良好的耐黄变性，适合用于家具涂料中。优选地，所述天然植物油包括桐油、椰子油等；所述天然植物蜡包括棕蜡等。上述成分协同作用，得到的所述生态植物油不会产生对人体有害的VOC，能够在UV LED下快速固化，固化能量低，且不会产生臭氧，环保、无毒无害，作为家具涂料能够彰显居室环境的轻松、和谐、舒适和愉悦。

优选地，所述分散剂、消泡剂和流平剂的重量比为1∶1∶1。所述水性分散剂为含颜料亲和基团的嵌段共聚物；一种实施方式中，所述水性分散剂稳BYK 190；在所述生态植物油中主要使气相二氧化硅、消光粉更好地分散，稳定涂料的粘度，提高其储藏稳定性；所述消泡剂为TEGO Airex 904W，TEGO Airex 904W不含溶剂，具有优异的防缩孔性，可以防止所述生态植物油在搅拌和施工中形成气泡和针孔；所述流平剂为TEGO Glide410，TEGOGlide410效能高，能够控制及改善所述生态植物油施工时表面的流动性和流平性，减少油膜出现缩孔，还可以防止颜料浮色发花，调整油膜的爽滑性及抗刮性。所述生态植物油中水性分散剂、水性消泡剂和水性流平剂采用上述配比，各成分的分散效果最好，最能够有效地减少缩孔的现象，并使所述生态植物油的附着力和漆膜的性能达到最佳的状态。

优选地，所述脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯的分子量为10000，该分子量下的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为大分子量的聚合物，作为主要的成膜物质，大分子量的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯比一般的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯对人的皮肤刺激更小，不容易渗进皮肤毛孔，施工更安全。

优选地，所述气相二氧化硅为毕克化学的气相二氧化硅R972；气相二氧化硅在生态植物油中主要是调节生态植物油在生产、储存和施工时的流变性，防止消光粉沉淀，改善施工时油膜的流动性和厚度，所述气相二氧化硅R972的吸湿性低，具有很好的分散性、对极性体系的流变调节能力好，能够很好地调节所述生态植物油的性能。

优选地，所述光引发剂为（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦和对二甲氨基苯甲酸异辛酯的复配产品， 对二甲氨基苯甲酸异辛酯可以中和（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦；是高效的光引发剂，在393nm处有吸收峰，接近所述涂料的固化波长；而且配复光引发剂的光解产物为三甲基苯甲酰自由基和二苯基膦酰自由基，都是引发活性很高的自由基，并且利于紫外光透过，稳定性优良，提高涂层的表干效果。请参照图1，图1为所述光引发剂通过树脂稀释后，在不同质量百分浓度下的紫外吸收光谱图，如图所示，所述光引发剂在395nm附近有强烈的吸收。

优选地，所述消光粉为东曹E-1011消光粉;用于调整所述生态植物油油膜的光泽度，所述东曹E-1011消光粉的透明度极高，可以在不损伤涂膜基色的基础上进行小光，分散性好，在体系中稳定性高，不产生硬沉淀，手感细腻，符合所述生态植物油漆膜的要求。

优选地，所述湿润剂为TEGO Wet 270， TEGO Wet 270是酸性的聚合物的烷醇胺盐，使所述生态植物油均匀的润湿，对底材具有良好的湿润性，并且具有优异的抗缩孔性能，提高所述生态植物油的流平性。

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括以下步骤：

S001.按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以700～900rpm的转速分散10～15min；

S002.再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1200～1500rpm的转速分散10～15min；

S003.取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1200～1500rpm的转速分散10～15min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

实施例 1

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 25份，

天然植物油 55份，

天然植物蜡 9.5份，

气相二氧化硅 0.3份，

消光粉 3份，

光引发剂 6份，

分散剂 0.3份，

湿润剂 0.3份，

消泡剂 0.3份，

流平剂 0.3份；

所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的分子量为：10000。

上述UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括：按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以800rpm的转速分散15min；再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1500rpm的转速分散10min；取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1500rpm的转速分散10min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

实施例 2

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 20份，

天然植物油 60份，

天然植物蜡 15份，

气相二氧化硅 0.2份，

消光粉 2份，

光引发剂 5份，

分散剂 0.2份，

湿润剂 0.5份，

消泡剂 0.2份，

流平剂 0.2份；

所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的分子量为：10000。

上述UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括：按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以700rpm的转速分散15min；再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1200rpm的转速分散15min；取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1500rpm的转速分散12min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

实施例3

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 40份，

天然植物油 50份，

天然植物蜡 12.5份，

气相二氧化硅 0.1份，

消光粉 4份，

光引发剂 7份，

分散剂 0.1份，

湿润剂 0.4份，

消泡剂 0.1份，

流平剂 0.1份；

所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的分子量为：10000。

上述UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括：按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以900rpm的转速分散10min；再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1300rpm的转速分散15min；取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1500rpm的转速分散10min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

实施例4

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 35份，

天然植物油 40份，

天然植物蜡 6份，

气相二氧化硅 0.5份，

消光粉 5份，

光引发剂 3份，

分散剂 0.4份，

湿润剂 0.2份，

消泡剂 0.4份，

流平剂 0.4份；

所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的分子量为：10000。

上述UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括：按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以850rpm的转速分散12min；再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1200rpm的转速分散15min；取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1200rpm的转速分散14min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

实施例5

一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 30份，

天然植物油 45份，

天然植物蜡 8份，

气相二氧化硅 0.4份，

消光粉 1份，

光引发剂 8份，

分散剂 0.5份，

湿润剂 0.1份，

消泡剂 0.5份，

流平剂 0.5份；

所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的分子量为：10000。

上述UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，包括：按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以750rpm的转速分散15min；再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1400rpm的转速分散13min；取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1400rpm的转速分散15min，取样检验，检验结果符合细度≤20μm，粘度为岩田2杯30℃/25s，则得成品。

成品涂布在各种实木家具上，在395nm的UV LED固化光源的照射下，固化速度为25m/min，形成的油膜涂层的硬度为中华铅笔硬度H，按GB 9286-88S标准进行检测，涂层的附着力达0级，形成的油膜光泽度均匀，表面细腻，手感光滑，附着力优异。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，按重量份计算，包括：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 20～40份，

天然植物油 40～60份，

天然植物蜡 6～15份，

气相二氧化硅 0.1～0.5份，

消光粉 1～5份，

光引发剂 3～8份，

分散剂 0.1～0.5份，

助剂 0.3～1.5份。

2.根据权利要求1所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述助剂包括：

湿润剂 0.1～0.5份，

消泡剂 0.1～0.5份，

流平剂 0.1～0.5份。

3.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述分散剂、消泡剂和流平剂的重量比为1∶1∶1。

4.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯的分子量为10000。

5.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述气相二氧化硅为毕克化学的气相二氧化硅R972。

6.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述光引发剂为（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦和对二甲氨基苯甲酸异辛酯的复配产品。

7.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述消光粉为东曹E-1011消光粉。

8.根据权利要求2所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油，其特征在于，所述湿润剂为TEGO Wet 270，所述消泡剂为TEGO Airex 904W，所述流平剂为TEGO Glide410。

9.一种如权利要求2～8所述的UV LED水性紫外光固化生态植物油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S001.按上述配比将脂肪族的聚氨酯丙烯酸酯、天然植物油、天然植物蜡、分散剂、湿润剂分别投入反应器中，以700～900rpm的转速分散10～15min；

S002.再往反应器中投入气相二氧化硅和消光粉，以1200～1500rpm的转速分散10～15min；

S003.取样检验，当细度≤20μm时，投入光引发剂、消泡剂、流平剂，以1200～1500rpm的转速分散10～15min，取样检验，检验合格后得成品。