CN112646481A - 一种水性uv银粉漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水性UV银粉漆由下述组分构成:6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,高TG水性丙烯酸分散体,二氧化硅处理型水性银浆,去离子水,改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液,水性聚酰胺蜡浆,成膜助剂,双酰基磷水分散体,二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物,改性聚四氟乙烯蜡分散体,炔二醇润湿剂,氟碳改性丙烯酸酯润湿剂,水性消泡剂,增稠剂和氨中和剂;其经过将主料丙烯酸化合物加入分散乳化、成膜、消泡、增稠和氨中和剂处理而得到,该水性UV银粉漆VOC含量≦200g/L,涂膜干燥后银粉定向排列好,可通过3C电子产品涂料相关检测标准,紫外光固化后即可下线包装,可完全替代溶剂型银粉漆。
Description
技术领域
本发明涉及UV银粉漆技术领域,特别涉及3C电子产品表面涂布的一种水性UV银粉漆, 以及该水性UV银粉漆的制备方法。
背景技术
电子3C产品通常涉及外观要求,为了增加产品的外观装饰,在产品外表面用油漆喷涂是 最简便快捷的方法,且成本相对较低。其中3C电子产品银粉漆目前市场生产主要以溶剂型- 低温烘烤PU双组份银粉漆和溶剂型-紫外光固化(以下简称UV)银粉漆为主,其涂料中含有 大量苯类﹑酯类﹑酮类等有机溶剂,对人体健康危害非常大,且溶剂型银粉漆在施工状态下 挥发性有机化合物(以下简称VOC)含量较高,通常VOC≧700g/L。有机溶剂含量较高,污染 物排放量大。为符合国家环保要求,发展低碳环保、节能减排型涂料。因此,本发明提供一 种水性UV银粉漆,以及该水性UV银粉漆的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种水性UV银粉漆,涂料中不含有害物 质,采用水性分散体树脂为主要成膜物质,施工状态下银粉漆的VOC含量≦200g/L,且经紫 外光照射干燥成膜,涂膜外观好,性能与溶剂型银粉漆相当。
为了实现上述目的,本发明提供一种水性UV银粉漆,所述水性UV银粉漆由下述重量 百分比含量的组分构成:6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体30%~40%,15官能团水性聚 氨酯丙烯酸酯分散体5%~10%,高TG(玻璃化温度)水性丙烯酸分散体10~20%,二氧化 硅处理型水性银浆2~5%,去离子水10~15%,改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液3~8%,水 性聚酰胺蜡浆1~2%,成膜助剂5~10%,双酰基磷水分散体1~5%,二苯甲酮和羟基环己 基苯基酮混合物0.5~1%,改性聚四氟乙烯蜡分散体2~5%,炔二醇润湿剂0.5~1%,氟碳 改性丙烯酸酯润湿剂0.5~1%,水性消泡剂0.2~0.5%,增稠剂1~2%,氨中和剂0.2~0.5%。
所述水性消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物乳液;
所述氟碳改性丙烯酸润湿剂为氟碳改性丙烯酸酯;
所述成膜助剂选自二乙二醇丁醚﹑二乙二醇乙醚﹑二丙二醇甲醚﹑二丙二醇丁醚﹑三丙 二醇丁醚中的一种或几种混合物;
所述改性聚四氟乙烯蜡分散体为聚四氟乙烯;
所述氨中和剂为N,N-二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
为了实现上述目的,本发明还提供制备该水性UV银粉漆的制备方法,该制备方法包括以 下步骤:
S1主料制作,向不锈钢反应器投入6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,以转速为450rpm~550rpm进行持续搅拌;并缓慢加入15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,继续搅拌3~5分钟;
S2分散处理,在搅拌状态下,缓慢加入高TG水性丙烯酸分散体,以转速450rpm~550rpm 进行搅拌3~5分钟;
S3消泡处理,缓慢依次加入消泡剂﹑炔二醇润湿剂﹑氟碳改性润湿剂,以转速450rpm~ 550rpm进行搅拌3~5分钟;
S4稀释处理,将部分去离子水和部分成膜助剂预先混合后缓慢加入,以转速450rpm~ 550rpm搅拌3~5分钟;
S5磷化处理,缓慢加入双酰基磷水分散体﹑二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物,以转 速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟;
S6乙烯处理,缓慢加入改性聚四氟乙烯分散体,以转速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟;
S7初调PH值,缓慢加入部分氨中和剂,以转速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟,调整PH值,PH值为9.0~9.2;
S8乳化处理,缓慢依次加入水性聚酰胺蜡浆﹑部分去离子水﹑改性乙烯醋酸乙烯共聚物 蜡乳液,以转速750rpm~850rpm搅拌5~10分钟;
S9终调PH值,缓慢加入氨中和剂,以转速750rpm~850rpm搅拌3~5分钟,调整PH值,PH值为8.2~8.5;
S10调节粘度,缓慢加入增稠剂,以转速750rpm~850rpm搅拌10~15分钟,调节粘度 KU值,粘度KU值为58~60;
S11银粉加入,将二氧化硅处理型水性银浆、余下成膜助剂、余下去离子水预先于另一 反应器混合均匀后,以转速750rpm~850rpm搅拌状态下缓慢加入;
S12后处理,以转速750rpm~850rpm搅拌30~60分钟,室温静置30分钟后,该水性UV银粉漆以250目过滤包装至黑色PE塑料桶。
优选的,步骤S1~步骤S12的环境温度15~30℃,湿度小于60%。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
1、本发明的水性UV银粉漆,由丙烯酸及其化合物为主料,在施工状态下VOC含量≦200g/L,VOC比传统溶剂型铝粉漆降低70%~80%,涂膜干燥后银粉定向排列好,涂膜物理化学性能较好,可通过3C电子产品涂料相关检测标准,紫外光固化后即可下线包装,生产效率较高,涂膜附着力及硬度较好,耐湿热及耐化学性能优异,可完全替代溶剂型银粉漆。
2、该水性UV银粉漆通过以不同活性的丙烯酸化合物,并加入分散剂和表面助剂,可以 用紫外光来固化银粉漆,以能够适用于工厂化流水线快速作业。
3、该水性UV银粉漆通过加入特定比例的改性聚四氟乙烯蜡、乙烯醋酸乙烯共聚物蜡和 水性聚酰胺蜡,以及有机硅物,其互相发生作用而使该银粉漆具有耐刮、耐划伤、耐冲击等 保护功能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明作进 一步的详细说明,以使本领域技术人员能够充分理解本发明的技术内容。应当说明的是,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。
本发明的水性UV银粉漆由下述重量百分比含量的组分构成:6官能团水性聚氨酯丙烯 酸酯分散体30%~40%,15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体5%~10%,高TG水性丙烯酸 分散体10~20%,二氧化硅处理型水性银浆2~5%,去离子水10~15%,改性乙烯醋酸乙烯 共聚物蜡乳液3~8%,水性聚酰胺蜡浆1~2%,成膜助剂5~10%,双酰基磷水分散体1~5%, 二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物0.5~1%,改性聚四氟乙烯蜡分散体2~5%,炔二醇润 湿剂0.5~1%,氟碳改性丙烯酸酯润湿剂0.5~1%,水性消泡剂0.2~0.5%,增稠剂1~2%, 氨中和剂0.2~0.5%。
该6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体采用嘉兴锐石化工RS7720﹑RS7721或长兴化学 DR-402S﹑DR-407S中的一种或几种混合物,ABS+PC/PC附着力强,RCA耐磨性好,颜料润湿性好,热储存稳定性好;15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体采用嘉兴锐石化工RS7916提升固化速度,增加硬度和耐磨性;6官能基水性聚氨酯丙烯酸酯分散体为主体成膜物质,复配15官能基水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,保证涂膜加色固化速率较快,交联密度增加,涂膜耐磨(RCA)性能优异。
该高TG(玻璃化温度)水性丙烯酸分散体采用嘉兴锐石化工RS8101或同德化工3AA0433W中的一种或两种混合物;配方中添加非反应型高TG水性丙烯酸分散体,相容性好,降低收缩,重涂性好,对涂膜耐磨影响较小,对颜料润湿性好,降低涂膜收缩,增加涂 膜对ABS+PC/PC塑料素材的附着力,改善涂膜重涂性。
该二氧化硅处理型水性银浆采用德国ECKART(爱卡)HYDROLAN系列,储存稳定性好。
该改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液采用BYK公司AQUATIX8421或海名斯德谦公司THIXATROL5020W中的一种,水性聚酰胺蜡浆采用楠本化学的AQ系列或海名斯德谦THIXAAROLP2100W中的一种;改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液﹑水性聚酰胺蜡浆﹑增稠剂 复配后,增加银粉定向排列及防沉,储存不发黑,涂料具有较强的假塑性,极佳的施工性和 银粉定向排列效果。
该炔二醇润湿剂采用赢创公司surfynol系列﹑赢创公司DYONL非有机硅系列中的一种 或几种混合物,水性体系用氟碳改性丙烯酸酯润湿剂采用优卡化学UNIOFLOW350W;炔二 醇润湿剂复配水性氟碳丙烯酸酯润湿剂,润湿性好,不影响重涂性,涂料具有较佳的动态和 静态表面张力平衡,对塑料基材润湿性好且不影响涂膜重涂性。
该双酰基磷水分散体采用IGM公司Omnirad819DW,二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合 物采用IGM公司Omnirad500;Omnirad819DW双酰基磷水分散体作为主光引发剂,复配Omnirad500二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物,光引发剂储存稳定性好不析出,涂膜表层 和深层干燥性优异,深层和表层固化性好,水性体系中稳定性好,增加涂膜耐水性及耐化学 性。
该消泡剂采用BYK024﹑BYK028﹑tego902w﹑tego805N中的一种或几种混合物;氨中和 剂采用海名斯德谦DMEA﹑陶氏AMP-95中的一种或两种混合物;增稠剂采用海名斯德谦RHEOLATE299﹑RHEOLATE350D﹑RHEOLATEFX1010﹑BASFHV30中的一种或几种混合 物;改性聚四氟乙烯蜡分散体采用南京天诗PTFE-1007﹑PTFE-1003﹑PTFE-1005中的一种或 几种混合物。
本发明还提供制备该水性UV银粉漆的制备方法,环境温度15~30℃,湿度小于60%该 制备方法包括以下步骤:
S1主料制作,向不锈钢反应器投入6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,以转速为450rpm~550rpm进行持续搅拌;并缓慢加入15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,继续搅拌3~5分钟;
S2分散处理,在搅拌状态下,缓慢加入高TG水性丙烯酸分散体,以转速450rpm~550rpm 进行搅拌3~5分钟;
S3消泡处理,缓慢依次加入消泡剂﹑炔二醇润湿剂﹑氟碳改性润湿剂,以转速450rpm~ 550rpm进行搅拌3~5分钟;
S4稀释处理,将部分去离子水和部分成膜助剂预先混合后缓慢加入,以转速450rpm~ 550rpm搅拌3~5分钟;
S5磷化处理,缓慢加入双酰基磷水分散体﹑二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物,以转 速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟;
S6乙烯处理,缓慢加入改性聚四氟乙烯分散体,以转速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟;
S7初调PH值,缓慢加入部分氨中和剂,以转速450rpm~550rpm搅拌3~5分钟,调整PH值,PH值为9.0~9.2;
S8乳化处理,缓慢依次加入水性聚酰胺蜡浆﹑部分去离子水﹑改性乙烯醋酸乙烯共聚物 蜡乳液,以转速750rpm~850rpm搅拌5~10分钟;
S9终调PH值,缓慢加入氨中和剂,以转速750rpm~850rpm搅拌3~5分钟,调整PH值,PH值为8.2~8.5;
S10调节粘度,缓慢加入增稠剂,以转速750rpm~850rpm搅拌10~15分钟,调节粘度 KU值,粘度KU值为58~60;
S11银粉加入,将二氧化硅处理型水性银浆、余下成膜助剂、余下去离子水预先于另一 反应器混合均匀后,以转速750rpm~850rpm搅拌状态下缓慢加入;
S12后处理,以转速750rpm~850rpm搅拌30~60分钟,室温静置30分钟后,该水性UV银粉漆以250目过滤包装至黑色PE塑料桶。
本发明的水性UV银粉漆的制备方法,以制备100kg的水性UV银粉漆的具体配比见表1 的四个实施方例。
表1水性UV银粉漆配比
本发明的水性UV银粉漆及成膜性能,经过喷涂成膜进行相关性能测试,测试后各项性 能指标如表2。在3C电子产品上喷涂测试,ABS+PC和PC基材,具体喷涂流程为:ABS+PC/PC 基材→前处理→喷涂水性UV银粉漆→温度60~70度烘烤10~15分钟→紫外灯照射干燥成膜 →下线包装→成品。
表2水性UV银粉漆性能指标
本发明的水性UV银粉漆,由丙烯酸及其化合物为主料,在施工状态下VOC含量≦200g/L,VOC比传统溶剂型铝粉漆降低70%~80%,涂膜干燥后银粉定向排列好,涂膜物理化学性能较好,可通过3C电子产品涂料相关检测标准,紫外光固化后即可下线包装,生产效率较高,涂膜附着力及硬度较好,耐湿热及耐化学性能优异,可完全替代溶剂型银粉漆。
需要指出的是,上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉 此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡 根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水性UV银粉漆,其特征在于:所述水性UV银粉漆由下述重量百分比含量的组分构成:6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体30~40%,15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体5~10%,高TG水性丙烯酸分散体10~20%,二氧化硅处理型水性银浆2~5%,去离子水10~15%,改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液3~8%,水性聚酰胺蜡浆1~2%,成膜助剂5~10%,双酰基磷水分散体1~5%,二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物0.5~1%,改性聚四氟乙烯蜡分散体2~5%,炔二醇润湿剂0.5~1%,氟碳改性丙烯酸酯润湿剂0.5~1%,水性消泡剂0.2~0.5%,增稠剂1~2%,氨中和剂0.2~0.5%。
2.根据权利要求1所述水性UV银粉漆,其特征在于:所述成膜助剂选自二乙二醇丁醚﹑二乙二醇乙醚﹑二丙二醇甲醚﹑二丙二醇丁醚﹑三丙二醇丁醚中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述水性UV银粉漆,其特征在于:所述水性消泡剂为含气相二氧化硅的聚醚硅氧烷共聚物乳液。
4.根据权利要求1所述水性UV银粉漆,其特征在于:所述氟碳改性丙烯酸润湿剂为氟碳改性丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述水性UV银粉漆,其特征在于:所述改性聚四氟乙烯蜡分散体为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述水性UV银粉漆,其特征在于:所述氨中和剂为N,N-二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
7.根据权利要求1~6任一项所述水性UV银粉漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1主料制作,向不锈钢反应器投入6官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,进行持续搅拌;并缓慢加入15官能团水性聚氨酯丙烯酸酯分散体,继续搅拌;
S2分散处理,缓慢加入高TG水性丙烯酸分散体;
S3消泡处理,缓慢依次加入消泡剂﹑炔二醇润湿剂﹑氟碳改性润湿剂;
S4稀释处理,将部分去离子水和部分成膜助剂预先混合后缓慢加入;
S5磷化处理,缓慢加入双酰基磷水分散体﹑二苯甲酮和羟基环己基苯基酮混合物;
S6乙烯处理,缓慢加入改性聚四氟乙烯分散体;
S7初调PH值,缓慢加入部分氨中和剂,调整PH值为9.0~9.2;
S8乳化处理,缓慢依次加入水性聚酰胺蜡浆﹑部分去离子水﹑改性乙烯醋酸乙烯共聚物蜡乳液;
S9终调PH值,缓慢加入剩余氨中和剂,调整PH值为8.2~8.5;
S10调节粘度,缓慢加入增稠剂,调节粘度KU值;
S11银粉加入,将二氧化硅处理型水性银浆、余下成膜助剂、余下去离子水预先于另一反应器混合均匀后缓慢加入;
S12后处理,继续搅拌30~60分钟,室温静置30分钟后,得到水性UV银粉漆。
8.根据权利要求7所述水性UV银粉漆的制备方法,其特征在于:步骤S1~步骤S12的环境温度15~30℃,湿度小于60%。
9.根据权利要求7所述水性UV银粉漆的制备方法,其特征在于:步骤S10所述粘度KU值为58~60。
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