CN111826080A - 一种高触变性光固化喷涂涂料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高性能涂料技术制备领域，具体涉及一种高触变性光固化喷涂涂料组合物及其制备方法；由以下重量份数的各组分组成：聚酰胺丙烯酸酯15‑30份；聚氨酯丙烯酸酯5‑20份；环氧丙烯酸酯10‑20份；单官能度单体5‑10份；双官能度单体5‑10份；光引发剂1‑3份；流平剂0.05‑1份；附着力促进剂0.05‑0.5份；采用的聚酰胺丙烯酸酯是由二聚脂肪酸制备的聚酰胺的丙烯酸酯，通过分子间氢键作用，赋予涂料高触变性。所制备的涂料组合物涂4粘度计测试粘度为10‑20s，对PC、ABS等塑胶基材具有良好的附着力；且所涉及原料在市面上易于获得，成本合理，适合大规模量产。
Description
技术领域
本发明属于高性能涂料技术制备领域，具体涉及一种高触变性光固化喷涂涂料组合物及其制备方法。
背景技术
光固化技术是利用紫外光使涂料固化的一种技术；其固化速率快生产效率高，而得以广泛应用。光固化喷涂涂料主要应用在异形材表面的涂装，利用压缩空气的气流使涂料雾化，喷涂于工件表面，再通过紫外光照射，而固化形成固化涂层。
通常的喷涂的光固化涂料中，通常会含有少量的溶剂，以调节涂料的粘度。如果不添加调节涂料的粘度的有机溶剂，则涂料在基材表面流挂现象，使固化后的光固化涂料涂层附着力下降。另一方面，添加溶剂后，当涂料在雾化喷射过程中，溶剂挥发而使涂料的粘度增加，从而避免涂料在基材表面流挂现象。但是，有机溶剂的挥发不利于环境保护，并会对施工现场安全以及施工人员身体健康带来不利影响；同时，目前的光固化涂料在制备过程中，还存在生产效率较低、能源消耗量大的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种高触变性光固化喷涂涂料组合物及其制备方法，利用分子间氢键作用，使低分子量的光固化树脂表现出高触变性，从而赋予喷涂涂料良好的防流挂性能；且所涉及原料在市面上易于获得，成本合理，适合大规模量产。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
本发明首先提供一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，按质量份数计，由以下组分组成：
其中，上述光固化涂料组合物中，所述的聚酰胺丙烯酸酯具有以下结构通式：
进一步的，所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。
进一步的，所述的环氧丙烯酸酯为双酚A系的环氧丙烯酸酯树脂。
进一步的，所述的单官能度单体为四氢呋喃甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯中的一种或多种。
进一步的，所述的双官能度单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步的，所述的光引发剂为1-羟环己基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦的中一种或多种。
进一步的，所述的流平剂为BYK373、BYK325或BYK331中的一种。
进一步的，所述的附着力促进剂为BYK4500或BYK4510。
本发明还提供一种高触变性光固化喷涂涂料组合物的制备方法，具体步骤如下：
按照上述各原料组分，首先称取5-6份单官能度单体，向其中加入光引发剂，搅拌使其完全溶解，得到光引发剂-单官能度溶液，存放于暗室中备用；
然后，再称取聚酰胺丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯以及剩余的单官能度单体和双官能度单体，搅拌均匀，混合均匀后，加入流平剂和附着力促进剂、光引发剂-单官能度溶液，再次搅拌均匀，即得高触变性光固化喷涂涂料组合物。
本发明的优点和技术效果是：
(1)本发明制备一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，利用分子间氢键作用，使低分子量的光固化树脂表现出高触变性，从而赋予喷涂涂料良好的防流挂性能；且所涉及原料在市面上易于获得，成本合理，适合大规模量产。
(2)本发明采用聚酰胺丙烯酸酯为涂料提供了触变性，有效的防流挂，避免的有机溶剂的使用，安全环保；同时可通过升温破坏分子间的氢键作用，而降低粘度，通过调节温度可获得良好的流平性；选用聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，优化搭配光固化单体比例，获得了附着力好，具有良好的硬度和防护性的涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1:
按表1的配方表，首先称取5-6份单官能度单体，向其中加入光引发剂，搅拌使其完全溶解，得到光引发剂-单官能度溶液，存放于暗室中备用；
然后，再称取聚酰胺丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯以及剩余的单官能度单体和双官能度单体，搅拌，混合均匀后加入流平剂和附着力促进剂、光引发剂-单官能度溶液搅拌均匀后，即得高触变性光固化喷涂涂料组合物。
实施例1中所用的聚酰胺丙烯酸酯为二聚油酸基聚酰胺丙烯酸酯；所用的聚氨酯丙烯酸酯为三木公司SM6201；所用的环氧丙烯酸酯为三木公司SM6004；所用的单官能度单体为四氢呋喃甲基丙烯酸酯；所用的双官能度单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
实施例2：
实施例2所用的材料、实施方式与实施例1相同，差异在于各组分质量份数不同，如配方表1所示。
实施例3：
实施例3所用的材料、实施方式与实施例1相同，差异在于各组分质量份数不同，如配方表1所示。
实施例4：
实施例4所用的材料、实施方式与实施例1相同，差异在于各组分质量份数不同，如配方表1所示。
实施例5：
实施例5所用的材料、实施方式与实施例1相同，差异在于各组分质量份数不同，如配方表1所示。
实施例6：
实施例6所用的材料、实施方式与实施例1相同，差异在于各组分质量份数不同，如配方表1所示。
实施例7：
实施例7的实施方式与实施例1相同，差异在于所用的单官能度单体为甲基丙烯酸甲酯，所用的双官能度单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯，各组分质量份数如配方表1所示。
实施例8：
实施例8的实施方式与实施例1相同，差异在于所用的单官能度单体为甲基丙烯酸甲酯，所用的双官能度单体为新戊二醇二丙烯酸酯；各组分质量份数如配方表1所示。
实施例9：
实施例9的实施方式与实施例1相同，差异在于所用的单官能度单体为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1:1配合物，所用的双官能度单体为新戊二醇二丙烯酸酯；各组分质量份数如配方表1所示。
实施例10：
实施例10的实施方式与实施例1相同，差异在于所用的聚酰胺丙烯酸酯为二聚亚油酸基聚酰胺丙烯酸酯；各组分质量份数如配方表1所示。
对比例1：
对比例1的实施方式与实施例1相同，差异在于不加入聚酰胺丙烯酸酯，其它树脂和单体与实施例1所用树脂和单体相同。
对比例2：
对比例2的实施方式与实施例7相同，差异在于不加入聚酰胺丙烯酸酯，其它树脂和单体与实施例7所用树脂和单体相同。
对比例3：
对比例3的实施方式与实施例8相同，差异在于不加入聚酰胺丙烯酸酯，其它树脂和单体与实施例8所用树脂和单体相同。
表1实施例1-10中各组分原料组成及其质量份数
表2对比例1-3各组分原料组成及其质量份数
分别对实施例1-10所制备的高触变性光固化喷涂涂料组合物固化后涂层性能测试，具体以附着力、铅笔硬度和粘度进行性能测试。测试结果如表3所示：
表3各实施例涂层性能测试结果
表4对比例涂层性能测试结果
从表3和表4的测试结果对比可以看出，实施例中的铅笔硬度为H，粘度最高为28；对比例中铅笔硬度为2H，粘度最高为23；说明加入聚酰胺丙烯酸酯会降低涂层的铅笔硬度，提高粘度。
本发明通过升温破坏分子间的氢键作用，降低粘度；通过调节温度可获得良好的流平性；选用聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，优化搭配光固化单体比例，获得了附着力好、硬度和防护性好的涂层。
说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，由以下质量份的组分组成：
其中，所述的聚酰胺丙烯酸酯具有以下结构通式：
2.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的环氧丙烯酸酯为双酚A系的环氧丙烯酸酯树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的单官能度单体为四氢呋喃甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的双官能度单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的光引发剂为1-羟环己基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦的中一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的流平剂为BYK373、BYK325或BYK331中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种高触变性光固化喷涂涂料组合物，其特征在于，所述的附着力促进剂为BYK4500或BYK4510。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的高触变性光固化喷涂涂料组合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
按照上述各原料组分，首先称取5-6份单官能度单体，向其中加入光引发剂，搅拌使其完全溶解，得到光引发剂-单官能度溶液，存放于暗室中备用；
然后，再称取聚酰胺丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯以及剩余的单官能度单体和双官能度单体，搅拌均匀，混合均匀后，加入流平剂和附着力促进剂、光引发剂-单官能度溶液，再次搅拌均匀，即得高触变性光固化喷涂涂料组合物。
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