CN113072871A - 一种eb固化耐烟头烫涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种EB固化耐烟头烫涂料。木地板、橱柜、PVC地板等有机装饰材料本身耐热性不好，在居家或公共场所常会与丢弃的未熄灭烟头接触，局部高温极易导致有机装饰材料发生不可逆碳化或黄变。基于上述问题，本发明提供一种一种EB固化耐烟头烫涂料，其成分中添加有自制的相变胶囊，其尺寸是微纳米级别，不仅不影响固化涂层的透明性和素材原始的质感和纹理，还大大提高了固化涂膜的耐烟头烫的性能，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种EB固化耐烟头烫涂料。
背景技术
日常生活中，木地板、橱柜、PVC地板等有机装饰材料本身耐热性不好，在居家或公共场所常会与丢弃的未熄灭烟头接触，局部高温极易导致有机装饰材料发生不可逆碳化或黄变。目前，市面上几乎没有耐烟头的有机装饰材料。因此急需开发一种耐烟头的涂料以保护有机装饰材料发生碳化或黄变。
耐烟头的核心点就是要把热量急速扩散或者吸收，避免局部高温。传统的导热涂料是在涂料体系中添加导热金属粉体、金属氧化物或炭黑等材料，既影响涂层透明性又影响素材原本的质感和纹理，且往往都含有溶剂，不太环保。
新型的微胶囊技术是将相变材料进行包裹，能有效吸收局部高温避免基材碳化，同时其微纳级别的结构不影响素材本身表观。电子束(EB)固化即电子束固化是利用电场将从阴极射线管发射出的电子束进行直线加速，使其能量达到100-400KeV；可引发涂料中含不饱和双键的树脂基体分子聚合，固化后获得涂层。这种固化方式更彻底，能耗低，涂膜的耐黄变性能好，不会对环境产生污染。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：木地板、橱柜、PVC地板等有机装饰材料本身耐热性不好，在居家或公共场所常会与丢弃的未熄灭烟头接触，局部高温极易导致有机装饰材料发生不可逆碳化或黄变。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
具体地，所述丙烯酸树脂为环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种或几种。
具体地，所述活性单体为季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
具体地，所述相变胶囊按照以下步骤制备：
(1)水中加入乳化剂形成水相，乳化剂在水中的质量浓度为1％-5％，用乙酸或碳酸钠调节pH＝7-9；
(2)将相变材料加热熔融形成液体，然后将混合单体、引发剂AIBN的均匀混合物加入其中，搅拌混合均匀形成油相，其中相变材料与混合单体的质量比为5:1，AIBN的添加量为混合单体总质量的1-4％；
(3)将水相与油相混合，水相与油相的质量比1-3:1-3，在高速剪切搅拌下形成均匀稳定的乳液，然后在70℃、氮气氛围下静置反应8h，最后，将反应液离心分离、水清洗、干燥后，即得到相变胶囊。
具体地，所述乳化剂为OP-10、SDS或CTAB。
具体地，所述相变材料为自制相变材料，其制备方法如下：
将聚乙二醇、十八烷烃、石蜡按照质量比2:1:2混合，加热熔融并混合充分。
具体地，所述混合单体为HEMA、MMA、HDDA按照质量比1:2:1组成的混合物。
具体地，所述流平剂为有机硅类流平剂。
具体地，所述分散剂为高分子分散剂。
具体地，所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
本发明的有益效果是：
(1)本发明将自制的相变胶囊加入到EB固化涂料中，固化后得到的涂膜具有较好的耐烟头烫的性能；
(2)本发明自制的相变胶囊是微纳米级别，不影响固化涂层的透明性和素材原始的质感和纹理。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明以下实施例所采用的环氧改性丙烯酸树脂为江门恒光江苏三木6105-80
本发明以下实施例所采用的有机硅改性丙烯酸树脂为广州博兴B-868。
本发明以下实施例所采用的聚氨酯丙烯酸树脂为广州嵩达SD1119。
本发明以下实施例所采用的聚酯丙烯酸树脂为广东科田2202。
本发明以下实施例所采用的高分子分散剂为BYK2009。
本发明以下实施例所采用的乳化剂为OP-10、SDS或CTAB。
本发明以下实施例的相变胶囊制备过程中所使用的混合单体为HEMA、MMA、HDDA按照质量比1:2:1组成的混合物。
本发明以下实施例所采用的相变材料为自制相变材料，其制备方法如下：
将聚乙二醇、十八烷烃、石蜡按照质量比2:1:2混合，加热熔融并混合充分，即得相变材料。
本发明以下实施例所采用的相变胶囊，按照以下步骤制备：
(1)水中加入乳化剂形成水相，乳化剂在水中的质量浓度为1％-5％，用乙酸或碳酸钠调节pH＝7-9；
(2)将相变材料加热熔融形成液体，然后将混合单体、引发剂AIBN的均匀混合物加入其中，搅拌混合均匀形成油相，其中相变材料与混合单体的质量比为5:1，AIBN的添加量为混合单体总质量的1-4％；
(3)将水相与油相混合，水相与油相的质量比1-3:1-3，在高速剪切搅拌下形成均匀稳定的乳液，然后在70℃、氮气氛围下静置反应8h，最后，将反应液离心分离、水清洗、干燥后，即得到相变胶囊。
本发明以下实施例的EB固化耐烟头烫涂料按照以下步骤获得：
(1)在低速搅拌下，按照配方量依次加入活性单体、无水乙醇、分散剂、相变胶囊，然后在1000rpm下分散30min；
(2)按照配方量，在步骤(1)得到的混合体系中加入丙烯酸酯树脂、消泡剂、流平剂，混合搅拌均匀后，即得到EB固化耐烟头涂料。
实施例1
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
实施例2
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
实施例3
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
实施例4
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
实施例5
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
实施例6
EB固化耐烟头烫涂料，以质量百分含量计，包括以下成分：
对比例1同实施例6，不同之处在于：对比例1中未加入本发明自制的相变胶囊，其环氧改性丙烯酸树脂的添加量为70％。
对比例2同实施例6，不同之处在于：对比例2中采用导热炭黑替代本发明自制的相变胶囊。
对比例3同实施例6，不同之处在于：对比例3中采用导热三氧化二铝替代本发明自制的相变胶囊。
对比例4同实施例6，不同之处在于：对比例4中的相变材料由聚乙二醇、十八烷烃、石蜡按照质量比1:1:1.3混合。
对比例5同实施例6，不同之处在于：对比例5中的相变材料由聚乙二醇、十八烷烃、石蜡按照质量比1:1.625:1.5混合。
对比例6同实施例6，不同之处在于：对比例6中的相变材料为单组分聚乙二醇。
对比例7同实施例6，不同之处在于：对比例7中的相变材料由石蜡与十八烷按照质量比19:14组成。
对比例8同实施例6，不同之处在于：对比例8中的相变材料由聚乙二醇与石蜡按照质量比20:13组成。
对比例9同实施例6，不同之处在于：对比例9中的相变材料由聚乙二醇与十八烷按照质量比31:35组成。
对比例10同实施例6，不同之处在于：对比例10中水相的pH＝6。
性能测试：
实施例1-6和对比例1-3所获EB固化耐烟头涂料均采用EB固化，固化能量为150-200keV，EB固化剂量为20-50kGy。
实施例1-6及对比例1-3所制备的EB固化耐烟头涂料，其耐烟头性能按照企业标准进行测试：将涂料涂布到木地板上，室内点燃香烟，平放在木地板上，直至香烟燃烧三分之二，然后用无水乙醇擦拭接触部分，看擦除程度；
其涂膜的硬度采用GB/T6739-1996涂膜铅笔硬度测定法进行测试；
其涂膜的附着力按照GB/T9286-1998，ISO2409:1992方法测定；
其涂膜的厚度用千分尺测定。具体测试结果见表1。
表1
| 测试项 | 硬度 | 附着力(级) | 厚度 | 耐烟头烫性能 |
| 实施例1 | 2H | 0 | 20μm | 轻微微黄 |
| 实施例2 | 2H | 0 | 20μm | 能擦干净 |
| 实施例3 | 2H | 0 | 20μm | 能擦干净 |
| 实施例4 | 2H | 0 | 20μm | 能擦干净 |
| 实施例5 | 2H | 0 | 20μm | 能擦干净 |
| 实施例6 | 2H | 0 | 20μm | 能擦干净 |
| 对比例1 | 2H | 1 | 20μm | 基材碳化发黑 |
| 对比例2 | 2H | 1 | 20μm | 能擦干净 |
| 对比例3 | 3H | 1 | 20μm | 发黄 |
| 对比例4 | 2H | 0 | 20μm | 发黄 |
| 对比例5 | 2H | 0 | 20μm | 轻微发黄 |
| 对比例6 | 3H | 0 | 20μm | 发黄 |
| 对比例7 | 2H | 0 | 20μm | 发黄 |
| 对比例8 | 2H | 0 | 20μm | 轻微发黄 |
| 对比例9 | 2H | 0 | 20μm | 轻微发黄 |
| 对比例10 | 2H | 0 | 20μm | 发黄 |
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于，以质量百分含量计，包括以下成分：
丙烯酸树脂 20-30%
活性单体 10-20%
相变胶囊 40-60%
流平剂 0.1-0.5%
分散剂 0.1-0.5%
消泡剂 0.1-0.5%
无水乙醇 9%。
2.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂为环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述活性单体为季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于，所述相变胶囊按照以下步骤制备：
（1）水中加入乳化剂形成水相，乳化剂在水中的质量浓度为1%-5%，用乙酸或碳酸钠调节pH=7-9；
（2）将相变材料加热熔融形成液体，然后将混合单体、引发剂AIBN的均匀混合物加入其中，搅拌混合均匀形成油相，其中相变材料与混合单体的质量比为5:1，AIBN的添加量为混合单体总质量的1-4%；
（3）将水相与油相混合，水相与油相的质量比1-3:1-3，在高速剪切搅拌下形成均匀稳定的乳液，然后在70℃、氮气氛围下静置反应8h，最后，将反应液离心分离、水清洗、干燥后，即得到相变胶囊。
5.根据权利要求4所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述乳化剂为OP-10、SDS或CTAB。
6.根据权利要求4所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于，所述相变材料为自制相变材料，其制备方法如下：
将聚乙二醇、十八烷烃、石蜡按照质量比1:1-1.5:1.5-2混合，加热熔融并混合充分。
7.根据权利要求4所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述混合单体为HEMA、MMA、HDDA按照质量比1:2:1组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述流平剂为有机硅类流平剂。
9.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述分散剂为高分子分散剂。
10.根据权利要求1所述的EB固化耐烟头烫涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
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| CN101480596A (zh) * | 2008-11-07 | 2009-07-15 | 同济大学 | 一种相变储能纳米胶囊粉体的制备方法及其应用 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 梁增田: "《塑料用涂料与涂装》", 31 March 2006, 科学技术文献出版社 * |
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