CN111826078A - 一种具有可重涂性紫外光固涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可重涂性紫外光固涂料及其制备方法，其中涂料包括混合组分与稀释剂；混合组分包括聚氨酯丙烯酸酯40‑50份，改性聚氨酯低聚物20‑30份，消光粉1‑2份，引发剂1.5‑2.4份，乙酸乙酯12‑20份，异丙醇5‑17份；制备方法包括首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合均匀；再加入引发剂与乙酸乙酯混合均匀；之后加入乙酸乙酯与异丙醇混合均匀；然后加入消光粉经搅拌、研磨后，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。与现有技术相比，本发明中的涂料具有重涂性好、原料成本低、制备工艺绿色环保等优点。

Description

一种具有可重涂性紫外光固涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种具有可重涂性紫外光固涂料及其制备方法。
背景技术
目前，随着国家对环保政策的加大加强，对于涂料污染越来越严格，为了满足当下市场，需要一款绿色环保涂料。
紫外光固涂料是一种绿色环保型涂料，完全符合4E原则，挥发组分少，污染小，成本低，见效快的产品。紫外光固涂料在很多行业可以进行使用，由于紫外光固涂料使用中漆膜出现破损，不完整，而紫外光固涂料的重涂性能不优异，导致使用率不高。所以急需要开发出一款具有可重涂性的紫外光固涂料，并且在使用中以优异的性能具有广泛的市场前景。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有可重涂性紫外光固涂料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括质量比为(2-4):1的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分及重量份含量：
聚氨酯丙烯酸酯40-50份，改性聚氨酯低聚物20-30份，消光粉1-2份，引发剂1.5-2.4份，乙酸乙酯12-20份，异丙醇5-17份。
进一步地，所述的聚氨酯丙烯酸酯为苏州迅达新材料有限公司的EC7312A型产品。
进一步地，所述的改性聚氨酯低聚物的制备方法包括：将阻聚剂与双元异氰酸酯(IPDI)在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在80-90℃下反应0.5-1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇，并在80-90℃下反应1-3h，即得到所述的改性聚氨酯低聚物；该改性聚氨酯低聚物含有未参与反应的羟基以及团状支链结构。
所述的双元异氰酸酯、丙烯酸酯及超支化聚酯多元醇的摩尔比为1:(0.2-1.5):(0.3-1)；
所述的阻聚剂的用量为丙烯酸用量的(0.1-0.3)wt％。
进一步地，所述的双元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；所述的超支化聚酯多元醇为巴斯夫(中国)有限公司的HPE1170B型产品；所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚。
进一步地，所述的消光粉为二氧化硅消光粉。
进一步地，所述的消光粉为BYK192。
进一步地，所述的引发剂为1-羟环乙基苯酮。
进一步地，所述的引发剂为巴斯夫184。
进一步地，所述的稀释剂为丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚以质量比1:(0.5-1.5)组成的混合物，所述的稀释剂用于对混合组分进行稀释，稀释粘度为岩田2号杯9-12s。
一种具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合并以100-300rpm的转速搅拌5-20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以100-300rpm的转速搅拌5-20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以100-300rpm的转速搅拌5-20min；然后加入消光粉以400-500rpm的转速搅拌15-30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到所述的具有可重涂性紫外光固涂料。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明所合成的改性聚氨酯低聚物的分子量分布较宽，所合成的低聚物分子量大小不一，从而导致粒径大小不一，在使用中有利于形成表面粗糙、凹凸不平的漆膜，进而有效增加附着面积，增强附着力；
2)本发明所合成的改性聚氨酯低聚物中含有未参与反应的羟基，该羟基能够很好的与重涂中的聚氨酯丙烯酸酯或改性聚氨酯低聚物继续反应，从而增强层间嵌入程度；此外改性聚氨酯低聚物中含有团状支链结构具有收缩弹性，从而使得漆膜较软，有利于增强层间附着力；
3)本发明中的一种具有可重涂性紫外光固涂料具有重涂性好、原料成本低、制备工艺绿色环保等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括以质量比1:0.5混合的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：EC7312A 40g，改性聚氨酯低聚物20g，BYK1921g，巴斯夫1841.5g，乙酸乙酯20g，异丙醇17g。稀释剂包括以质量比1:1的丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚。
其中，改性聚氨酯低聚物的制备方法为：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在90℃下反应1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在90℃下反应3h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及HPE1170B的摩尔比为1:0.2:0.3；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.1wt％。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将EC7312A与改性聚氨酯低聚物混合并以300rpm的转速搅拌20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以300rpm的转速搅拌20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以300rpm的转速搅拌20min；然后加入消光粉以500rpm的转速搅拌30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
将上述涂料喷涂于Abs素材上，并在60℃下烘烤5min，通过UV光固机，能量为700mJ/cm2，放置自然冷却后，测试性能，结果如表1所示。
表1
检测项目 技术指标 检测结果 实验方法
重涂1次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂2次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂3次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
硬度 HB HB 750g45°5回
对比例：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括以质量比1:0.5混合的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：EC7312A 40g，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20g，BYK192 1g，巴斯夫184 1.5g，乙酸乙酯20g，异丙醇17g。稀释剂包括以质量比1:1的丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚。
其中，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为台湾长兴材料工业股份有限公司生产牌号6151型产品。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将EC7312A与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯混合并以300rpm的转速搅拌20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以300rpm的转速搅拌20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以300rpm的转速搅拌20min；然后加入消光粉以500rpm的转速搅拌30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
将上述涂料喷涂于Abs素材上，并在60℃下烘烤5min，通过UV光固机，能量为700mJ/cm2，放置自然冷却后，测试性能，结果如表2所示。
表2
检测项目 技术指标 检测结果 实验方法
重涂1次附着力 25/25(1mm) 8/25 1mm 5*5
重涂2次附着力 25/25(1mm) 10/25 1mm 5*5
重涂3次附着力 25/25(1mm) 12/25 1mm 5*5
硬度 HB HB 750g45°5回
实验结论：对比例与实例1对比，重涂没有附着力。
实施例2：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括以质量比1:0.5混合的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：EC7312A 48g，改性聚氨酯低聚物28g，BYK1922g，巴斯夫1842.4g，乙酸乙酯12g，异丙醇7.6g。稀释剂包括以质量比1:1的丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚。
其中，改性聚氨酯低聚物的制备方法为：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在90℃下反应1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在90℃下反应3h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及HPE1170B的摩尔比为1:0.2:0.3；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.1wt％。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将EC7312A与改性聚氨酯低聚物混合并以300rpm的转速搅拌20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以300rpm的转速搅拌20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以300rpm的转速搅拌20min；然后加入消光粉以500rpm的转速搅拌30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
将上述涂料喷涂于Abs素材上，并在60℃下烘烤5min，通过UV光固机，能量为700mJ/cm2，放置自然冷却后，测试性能，结果如表3所示。
表3
检测项目 技术指标 检测结果 实验方法
重涂1次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂2次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂3次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
硬度 HB HB 750g 45°5回
实验结论：实例2与实例1对比，实例2中重涂附着力无差别，而树脂的比例增加，成本增加。
实施例3：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括以质量比1:0.5混合的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：EC7312A 50g，改性聚氨酯低聚物30g，BYK1922g，巴斯夫1842.4g，乙酸乙酯12g，异丙醇5.6g。稀释剂包括以质量比1:1的丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚。
其中，改性聚氨酯低聚物的制备方法为：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在90℃下反应1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在90℃下反应3h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及HPE1170B的摩尔比为1:0.2:0.3；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.1wt％。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将EC7312A与改性聚氨酯低聚物混合并以300rpm的转速搅拌20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以300rpm的转速搅拌20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以300rpm的转速搅拌20min；然后加入消光粉以500rpm的转速搅拌30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
将上述涂料喷涂于Abs素材上，并在60℃下烘烤5min，通过UV光固机，能量为700mJ/cm2，放置自然冷却后，测试性能，结果如表4所示。
表4
检测项目 技术指标 检测结果 实验方法
重涂1次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂2次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
重涂3次附着力 25/25(1mm) 25/25 1mm 5*5
硬度 HB HB 750g 45°5回
实验结论：实例4与实例1对比，实例4中附着力无差别，而树脂比例增加，成本增加，板面流平性不理想。
实施例4：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括质量比为4:1的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：
EC7312A 40g，改性聚氨酯低聚物20g，二氧化硅消光粉1.5g，1-羟环乙基苯酮1.5g，乙酸乙酯20g，异丙醇17g。
改性聚氨酯低聚物的制备方法包括：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在80℃下反应0.5h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在80℃下反应1h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及超支化聚酯多元醇HPE1170B的摩尔比为1:1.5:1；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.3wt％。
稀释剂为丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚以质量比1:1.5组成的混合物。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合并以100rpm的转速搅拌5min；再加入引发剂与乙酸乙酯以100rpm的转速搅拌5min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以100rpm的转速搅拌5min；然后加入消光粉以400rpm的转速搅拌15min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
实施例5：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括质量比为2:1的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：
EC7312A 50g，改性聚氨酯低聚物30g，二氧化硅消光粉2g，1-羟环乙基苯酮2.4g，乙酸乙酯12g，异丙醇8g。
改性聚氨酯低聚物的制备方法包括：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在90℃下反应1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在90℃下反应3h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及超支化聚酯多元醇HPE1170B的摩尔比为1:0.2:0.3；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.1wt％。
稀释剂为丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚以质量比1:0.5组成的混合物。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合并以300rpm的转速搅拌20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以300rpm的转速搅拌20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以300rpm的转速搅拌20min；然后加入消光粉以500rpm的转速搅拌30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
实施例6：
一种具有可重涂性紫外光固涂料，包括质量比为3:1的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分：
EC7312A45g，改性聚氨酯低聚物25g，二氧化硅消光粉1.8g，1-羟环乙基苯酮2g，乙酸乙酯15g，异丙醇12g。
聚氨酯丙烯酸酯为苏州迅达新材料有限公司的EC7312A型产品。
改性聚氨酯低聚物的制备方法包括：将阻聚剂对羟基苯甲醚与异佛尔酮二异氰酸酯在持续搅拌状态下加入至丙烯酸中混合均匀，并在85℃下反应0.8h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇HPE1170B，并在85℃下反应2h，即得到改性聚氨酯低聚物。
其中，异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯及超支化聚酯多元醇HPE1170B的摩尔比为1:1:0.8；阻聚剂的用量为丙烯酸用量的0.2wt％。
稀释剂为丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚以质量比1:1组成的混合物。
上述具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，包括以下步骤：首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合并以200rpm的转速搅拌10min；再加入引发剂与乙酸乙酯以200rpm的转速搅拌10min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以200rpm的转速搅拌15min；然后加入消光粉以450rpm的转速搅拌20min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到具有可重涂性紫外光固涂料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，该涂料包括质量比为(2-4):1的混合组分与稀释剂；其中，混合组分包括以下组分及重量份含量：
聚氨酯丙烯酸酯40-50份，改性聚氨酯低聚物20-30份，消光粉1-2份，引发剂1.5-2.4份，乙酸乙酯12-20份，异丙醇5-17份。
2.根据权利要求1所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的聚氨酯丙烯酸酯的型号为EC7312A。
3.根据权利要求1所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的改性聚氨酯低聚物的制备方法包括：将阻聚剂与双元异氰酸酯加入至丙烯酸中混合均匀，并在80-90℃下反应0.5-1h；反应结束后，再加入超支化聚酯多元醇，并在80-90℃下反应1-3h，即得到所述的改性聚氨酯低聚物；
所述的双元异氰酸酯、丙烯酸酯及超支化聚酯多元醇的摩尔比为1:(0.2-1.5):(0.3-1)；
所述的阻聚剂的用量为丙烯酸用量的(0.1-0.3)wt％。
4.根据权利要求3所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的双元异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；所述的超支化聚酯多元醇的型号为HPE1170B；所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚。
5.根据权利要求1所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的消光粉为二氧化硅消光粉。
6.根据权利要求5所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的消光粉为BYK192。
7.根据权利要求1所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的引发剂为1-羟环乙基苯酮。
8.根据权利要求7所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的引发剂为巴斯夫184。
9.根据权利要求1所述的一种具有可重涂性紫外光固涂料，其特征在于，所述的稀释剂为丙二醇甲醚与二丙二醇甲醚以质量比1:(0.5-1.5)组成的混合物。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的具有可重涂性紫外光固涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：首先将聚氨酯丙烯酸酯与改性聚氨酯低聚物混合并以100-300rpm的转速搅拌5-20min；再加入引发剂与乙酸乙酯以100-300rpm的转速搅拌5-20min；之后加入乙酸乙酯与异丙醇以100-300rpm的转速搅拌5-20min；然后加入消光粉以400-500rpm的转速搅拌15-30min，并研磨至细度≤15μm，得到混合组分，最后将混合组分与稀释剂混合，即得到所述的具有可重涂性紫外光固涂料。
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