CN113402968A - 一种新型uv紫外光固化肤感涂料的研制方法 - Google Patents

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吴淑芳
王松伟
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Abstract

本发明公开了一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，所述涂料以重量份计，包括如下组分：活性预聚物15‑45重量份、单官能度的活性稀释剂5‑20重量份、双官能度的活性稀释剂10‑30重量份、三官能度的活性稀释剂20‑40重量份、消光粉5‑15重量份、光引发剂2‑8重量份、助剂1‑3重量份。该新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法使用辊涂(平面)或喷涂(异型面)工艺上UV涂料，在UV光源固化下即可制得高爽滑肤感面，既解决准分子灯固化技术设备投资大、只能加工平面产品的问题，又满足工艺简单、生产稳定、极哑、防指纹、不粘手、抗污、耐刮、可修复、环保无味、耐黄变的肤感面要求。

Description

一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体为一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法。
背景技术
时代在变化，科技在发展，用于制作家具、装饰的材料样式也多变，随着消费者对生活品质和家具质量要求的不断提高，符合消费者审美需求的肤感板出现在我们眼前。肤感哑光板具有极哑、防指纹、不粘手、抗污、耐刮、可修复、环保无味、耐黄变八大特点。通过膜压技术、涂料技术、准分子灯固化技术等涂装工艺来实现肤感漆的封闭涂装效果。膜压技术指在做好底漆的工件上，辊涂UV面漆，用肤感膜压压平肤感面漆，通过UV光源固化后，把膜揭掉，就得到膜压的肤感产品，存在的缺点是只能加工平面产品，且肤感膜都是一次性使用，运营成本偏高；准分子灯固化技术是德国IOT公司发明的物理消光技术，原理利用172nmUV穿透深度仅为100-500nm，涂料只有表面极薄一层被固化，这一薄层的聚合和交联，会发生收缩而形成不光滑的表面，达到表面哑光效果，该技术的确定是固化时许使用氮气保护，设备投资成本高；消光机工艺需要使用大量的皱纹灯(一条生产线需使用几十盏的皱纹灯)，设备投资巨大。
因此，需要一种在UV灯下即可固化(不需要设备额外投资)，不需要覆膜、能用于异型器材表面涂饰的超哑、高爽滑、新型UV肤感涂料。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术不足，提供一种配方合理、在UV灯下即可固化，不需要覆膜、能用于异型面的超哑、高爽滑UV肤感涂料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，所述涂料以重量份计，包括如下组分：活性预聚物15-45重量份、单官能度的活性稀释剂5-20重量份、双官能度的活性稀释剂10-30重量份、三官能度的活性稀释剂20-40重量份、消光粉5-15重量份、光引发剂2-8重量份、助剂1-3重量份。
进一步的，所述的活性预聚物为聚氨酯丙烯酸酯，官能度为4-8。
进一步的，所述的单官能度的活性稀释剂为单官能度的丙烯酸酯，双官能度的活性稀释剂为双官能度的丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三官能度丙烯酸酯；所述单官能度的丙烯酸酯为丙烯酰吗啉、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯的一种或一种以上的混合物；所述双官能度的丙烯酸酯为新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物；所述三官能度的丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物。
进一步的，所述的消光粉为德固赛消光粉OK412、德固赛消光粉OK500、格雷斯消光粉RAD2105的一种或混合物。
进一步的，所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮(184)、二苯甲酮(BP)、2-羟基-2-甲基苯基丙酮(1173)的一种或混合物，用于起提供自由基并引发预聚物和活性单体进行反应达到干燥的作用。
进一步的，所述的助剂为分散剂、滑爽剂的至少一种，所述分散剂为毕克BYK180、毕克byk190，所述滑爽剂为毕克byk3510、毕克byk333。
一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，制得UV肤感涂料，过滤制得所述高爽滑UV肤感涂料。
进一步的，所述步骤(1)所述搅拌的转速为500-800r/min，搅拌时间为25-30min。
进一步的，所述步骤(2)所述搅拌的转速为500-800r/min，搅拌时间为25-30min。
进一步的，所述步骤(3)所述搅拌的转速为800-1200r/min，搅拌时间为30-45min，所述步骤(3)所述过滤用100-200目的过滤袋进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过多官能度的聚氨酯丙烯酸酯，与1-3官能度的单体搭配使用，保证肤感面的高哑度、耐刮、可修复、环保无味、耐黄变。
2、通过选用合适的助剂(如滑爽剂)，保证肤感面的手感和抗污性能。
3、使用辊涂(平面)或喷涂(异型面)工艺上UV涂料，在UV光源固化下即可制得高爽滑肤感面，既解决准分子灯固化技术设备投资大、只能加工平面产品的问题，又满足工艺简单、生产稳定、极哑、防指纹、不粘手、抗污、耐刮、可修复、环保无味、耐黄变的肤感面要求。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：在本实施例中，超哑、高爽滑UV肤感涂料由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0003168044580000041
Figure BDA0003168044580000051
其中，活性预聚物为4官能度和6官能度的聚氨酯丙烯酸酯(二者重量比为1:2)，单官能度的活性稀释剂为丙烯酰吗啉，双官能度的活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物，消光粉为格雷斯消光粉RAD2105，光引发剂为光引发剂1173，助剂为分散剂毕克BYK180和滑爽剂毕克BYK3510(二者重量比为1:1)。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间40min，用100目过滤袋过滤，制得UV肤感涂料。
实施例二：在本实施例中，超哑、高爽滑UV肤感涂料由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0003168044580000052
Figure BDA0003168044580000062
其中，活性预聚物为6官能度的聚氨酯丙烯酸酯，单官能度的活性稀释剂为丙烯酰吗啉，双官能度的活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的混合物(二者重量比为1:1)，三官能度的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，消光粉为德固赛消光粉OK500，光引发剂为光引发剂1173和光引发剂BP的混合物(二者重量比为2:3)，助剂为分散剂毕克BYK180和滑爽剂毕克BYK3510的混合物(二者重量比为1:1)。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间40min，用100目过滤袋过滤，制得UV肤感涂料。
实施例三：在本实施例中，超哑、高爽滑UV肤感涂料由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0003168044580000061
Figure BDA0003168044580000071
其中，活性预聚物为6官能度的聚氨酯丙烯酸酯，单官能度的活性稀释剂为甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，双官能度的活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物(二者重量比为1:1)，消光粉为德固赛消光粉OK500和格雷斯消光粉RAD2105的混合物(二者重量比为7:3)，光引发剂为光引发剂1173和光引发剂BP的混合物(二者重量比为2:3)，助剂为分散剂毕克BYK190和滑爽剂毕克BYK333的混合物(二者重量比为1:1)。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间40min，用100目过滤袋过滤，制得UV肤感涂料。
实施例四：在本实施例中，超哑、高爽滑UV肤感涂料由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0003168044580000081
其中，活性预聚物为6官能度和8官能度的聚氨酯丙烯酸酯(二者重量比为1:1)，单官能度的活性稀释剂为丙烯酰吗啉和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(二者重量比为1:1)，双官能度的活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，消光粉为德固赛消光粉OK500和格雷斯消光粉RAD2105的混合物(二者重量比为3:7)，光引发剂为光引发剂1173和光引发剂BP的混合物(二者重量比为1:1)，助剂为分散剂毕克BYK190和滑爽剂毕克BYK333的混合物(二者重量比为1:1)。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间40min，用100目过滤袋过滤，制得UV肤感涂料。
实施例五：在本实施例中，超哑、高爽滑UV肤感涂料由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0003168044580000091
其中，活性预聚物为8官能度的聚氨酯丙烯酸酯，单官能度的活性稀释剂为丙烯酰吗啉和丙烯酸-2-羟基乙酯的混合物(二者重量比为1:1)，双官能度的活性稀释剂为己二醇二丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，消光粉为格雷斯消光粉RAD2105，光引发剂为光引发剂184和光引发剂BP(二者重量比为1:1)，助剂为分散剂毕克BYK190和滑爽剂毕克BYK333(二者重量比为2:1)。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间40min，用100目过滤袋过滤，制得UV肤感涂料。
另外，UV肤感涂料哑度、抗污性能、耐黄变的测试方法：
哑度(光泽度)测定:将实施例中的肤感涂料用刮膜器分别刮到木板上，膜厚为20μm，将该湿膜放到高压汞灯进行固化(波长为365nm)，后用光泽度计对固化膜的光泽度进行测试(60°角)。
耐黄变测试:将实施例中的肤感涂料用刮膜器分别刮到木板上，膜厚为50μm，将该湿膜放到高压汞灯进行固化(波长为365nm)，将固化膜放在阳光底下暴晒，观察黄变性能。
抗污性能的测定:将实施例中的肤感涂料用刮膜器分别刮到木板上，膜厚为20μm，将该湿膜放到高压汞灯进行固化(波长为365nm)，在固化膜表面分别用水性笔、油性笔进行写画，后用纸巾进行擦拭。
测试结果统计如下表所示：
Figure BDA0003168044580000101
从表1中可以看出，本发明制备的UV肤感涂料(实施例1-5)可直接由UV光源固化，获得哑度在5°以下、在阳光底下暴晒48h基本不黄变且抗水性笔和油性笔的超哑、高滑爽的肤感涂层。因此，本发明解决了准分子灯固化技术设备投资大、只能加工平面产品，和膜压技术运营成本高(需用肤感膜膜压)的问题，并且制备方法简单，原料易得，成本低，具有广阔的应用前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于，所述涂料以重量份计，包括如下组分：活性预聚物15-45重量份、单官能度的活性稀释剂5-20重量份、双官能度的活性稀释剂10-30重量份、三官能度的活性稀释剂20-40重量份、消光粉5-15重量份、光引发剂2-8重量份、助剂1-3重量份。
2.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述的活性预聚物为聚氨酯丙烯酸酯，官能度为4-8。
3.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述的单官能度的活性稀释剂为单官能度的丙烯酸酯，双官能度的活性稀释剂为双官能度的丙烯酸酯，三官能度的活性稀释剂为三官能度丙烯酸酯；所述单官能度的丙烯酸酯为丙烯酰吗啉、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯的一种或一种以上的混合物；所述双官能度的丙烯酸酯为新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物；所述三官能度的丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述的消光粉为德固赛消光粉OK412、德固赛消光粉OK500、格雷斯消光粉RAD2105的一种或混合物。
5.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮(184)、二苯甲酮(BP)、2-羟基-2-甲基苯基丙酮(1173)的一种或混合物，用于起提供自由基并引发预聚物和活性单体进行反应达到干燥的作用。
6.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述的助剂为分散剂、滑爽剂的至少一种，所述分散剂为毕克BYK180、毕克byk190，所述滑爽剂为毕克byk3510、毕克byk333。
7.一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀；
(2)向搅拌锅中按重量份加入活性预聚物和助剂，混合搅拌均匀
(3)向搅拌锅中按重量份加入消光粉，混合搅拌均匀，制得UV肤感涂料，过滤制得所述高爽滑UV肤感涂料。
8.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述步骤(1)所述搅拌的转速为500-800r/min，搅拌时间为25-30min。
9.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述步骤(2)所述搅拌的转速为500-800r/min，搅拌时间为25-30min。
10.根据权利要求1所述的一种新型UV紫外光固化肤感涂料的研制方法，其特征在于：所述步骤(3)所述搅拌的转速为800-1200r/min，搅拌时间为30-45min，所述步骤(3)所述过滤用100-200目的过滤袋进行。
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