CN113527992A - 一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，包括一种UV耐磨防滑耐污面漆，包括下列质量分数的组分：环氧丙烯酸酯：0～20%，改性环氧丙烯酸酯：0～20%，二缩三丙二醇二丙烯酸：0～10%，季戊四醇三丙烯酸酯：0%～10%，二官能脂肪族聚氨酯：0～5%；己二醇二丙烯酸酯：15%～30%，高官能脂肪族聚氨酯：5%～30%，改性有机硅树脂：1%～10%，改性二氧化硅粉料：10%～20%，氟改性合成蜡：1%～10%，超细耐磨粉体：10%～20%，气相二氧化硅：0～2%，光引发剂：3%～10%，助剂：1%～10%。在SPC、PVC或木材上的漆膜物性指标均达预期，耐污性、耐磨性和防滑性优异。
Description
技术领域
本发明属于紫外线光固化地板涂料领域，具体涉及一种用于SPC地板、PVC地板、实木地板、复合地板、竹木地板、强化地板、家具等实木板保护和装饰的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系。
技术背景
紫外线光辐射固化技术是一种环保技术，利用该技术生产的紫外线光固化涂料，简称UV涂料。现阶段，我国木器行业、以及最新兴起的PVC、SPC地板越来越多的采用这套工艺进行表面保护处理。随着人们生活水平逐渐提高，对木地板、家具的表面物性要求也日益增高，尤其是在表面耐磨以及防滑等性能方面，可以部分代替传统的瓷砖。
目前有些涂料企业已经开发出类似的产品，综合目前的应用情况，这些涂装体系主要还是存在以下问题：(1)表面耐磨效果远达不到资料宣传的效果，甚至连普通的微刮伤一级都达不到。(2)无法达到耐污、耐磨、防滑同时兼备。(3)生产综合成本高。(4)涂装工艺复杂，据现有相关产品的资料，为了达到此类效果，需要涂装15道甚至以上的工序。
发明内容
为克服以上产品应用和性能缺陷，本发明提供一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其中UV底漆部分，选用不同的配方而制备成不同类型的底漆；而UV超耐磨防滑耐污面漆难度较大，因耐污和防滑本身是相互矛盾的，所以在配方设计时，需要良好的平衡各项性能。
为实现上述目的，本发明的一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，包括一种UV耐磨防滑耐污面漆，所述UV耐磨防滑耐污面漆包括下列质量分数的组分：环氧丙烯酸酯：0～20％，改性环氧丙烯酸酯：0～20％，二缩三丙二醇二丙烯酸：0～10％，季戊四醇三丙烯酸酯：0％～10％，二官能脂肪族聚氨酯：0～5％，上述原料的质量分数不能同时为0；己二醇二丙烯酸酯：15％～30％，高官能脂肪族聚氨酯：5％～30％，改性有机硅树脂：1％～10％，改性二氧化硅粉料：10％～20％，氟改性合成蜡：1％～10％，超细耐磨粉体：10％～20％，气相二氧化硅：0～2％，光引发剂：3％～10％，助剂：1％～10％。
进一步地，本发明的一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，所述涂装体系还包括一种UV耐磨附着底漆，所述UV耐磨附着底漆包括以下质量分数的组分：己二醇二丙烯酸酯：20％～40％，改性环氧丙烯酸酯：3％～25％，二官能脂肪族聚氨酯：2％～10％，高官能脂肪族聚氨酯：2％～10％，改性二氧化硅粉料：10％～20％，超细耐磨粉体：5％～15％，气相二氧化硅：0～2％，光引发剂：3％～10％，助剂：1％～8％。
所述己二醇二丙烯酸酯的CAS号为13048-33-4；二缩三丙二醇二丙烯酸的CAS号为42978-66-5。
所述环氧丙烯酸酯是丙烯酸或甲基丙烯酸与环氧树脂开环酯化制成的官能度1～3的环氧丙烯酸酯，粘度20000～50000cps，优选为标准双酚A环氧二丙烯酸酯，如长兴生产的621A-80。
所述改性环氧丙烯酸酯是利用环氧丙烯酸酯中的环氧基或羟基与异氰酸根反应的方式改性的环氧丙烯酸酯，官能度1～3，粘度3000～6000cps，例如广东昊辉新材料有限公司生产的ME5401。
所述二官能脂肪族聚氨酯是以聚氨酯预聚物与丙烯酸羟乙酯反应制成的二官能度聚氨酯，粘度10000～30000cps，例如上海展辰新材料有限公司生产的S5331；所述高官能脂肪族聚氨酯是采用缩二脲和季戊四醇三丙烯酸酯原料合成的官能度为4～10的聚氨酯丙烯酸酯，粘度2000～10000cps，例如长兴生产的6199。
所述改性有机硅树脂是指利用环氧丙烯酸酯中的环氧基或羟基与-Si-O-键反应改性的有机硅树脂，粘度800～3000cps，例如昊辉公司生产的CR90223。
所述改性二氧化硅粉料是指表面经过有机处理沉淀法改性的二氧化硅粉料，具有消光、增加漆面手感等作用，例如格雷斯公司生产的RAD2105。
所述氟改性合成蜡是指采用乳液合成法或膨胀合成法得到的氟改性合成蜡中的一种或两种；例如天诗公司生产的PTFE-0107。
所述超细耐磨粉体为三氧化二铝、碳化硅、金刚石粉中的一种或两种以上；所述光引发剂是指整体干燥、表干、深层干燥的光引发剂中的一种或两种，优选为久日184、TPO、OMBB。
所述助剂包括分散剂、流平剂、防沉助剂、润湿剂、消光剂、稳定剂等本领域常规助剂，每种助剂的具体用量可根据使用时的实际情况按照本领域常规使用量范围调整。
本发明的一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，所述UV耐磨防滑耐污面漆的制备方法包括以下步骤：将所述的环氧丙烯酸酯、改性有机硅树脂、改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸、季戊四醇三丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、氟改性合成蜡、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂和助剂按比例依次投入反应釜中，加热至60～80℃，以1000～2000rpm的速率高速分散2～5小时至均匀无油缩，即可得到所述的UV耐磨防滑耐污面漆。
本发明的一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，所述UV耐磨附着底漆的制备方法包括以下步骤：将所述的改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂、助剂按质量配比依次投入反应釜中，加热至60～80℃，以1000～2000rpm的速率高速分散2～4小时至均匀无油缩，即可得到所述的UV耐磨附着底漆。
本发明的一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，在涂装时，根据基材的不同，可以选择不同的涂装方式。在SPC基材(是指高分子聚合物乳液与由水泥、石英砂、膨胀剂等组成的干混砂浆按比例拌和而成的一种聚合物水泥砂浆)或PVC基材上，采用本发明的UV耐磨附着底漆进行涂装1～2道后，再采用本发明的UV耐磨防滑耐污面漆涂装1～2道即可。在木质基材(如柞木、圆盘豆、山核桃、枫木等)上，采用普通UV底漆进行涂装5～10道，再采用本发明的UV耐磨防滑耐污面漆涂装1～2道即可。
需要注意的是，进行每道漆的涂装后都需要固化，才能进入下一道工序，这是本领域技术人员均知晓的常识知识。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的固化涂装体系中，UV耐磨防滑耐污面漆采用季戊四醇三丙烯酸酯、高官能脂肪族聚氨酯与改性有机硅树脂等原料的优化配合，在光引发剂的作用下，经过紫外线固化成膜，其漆膜的铅笔硬度达2H、附着力为5B；采用超细耐磨粉料作为填充料，防滑等级大于R11；氟改性合成蜡、改性有机硅树脂降低表面张力，耐污效果等级达5级；通过以上各物料合理的组合，耐磨等级达1级、表面磨耗低至0.06g以下。本发明的UV耐磨防滑耐污面漆与UV耐磨附着底漆搭配使用，在SPC、PVC或天然木材上漆膜的各项物性指标均达到预期效果。尤其在SPC上，使用效果可以代替传统瓷砖。
具体施工方式：
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，应注意本发明的实施例只是对本发明的内容予以解释说明，并不构成对本发明技术方案的限制。
实施例1
一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分和质量分数列于表1中。
制备UV耐磨防滑耐污面漆：将所述的环氧丙烯酸酯、改性有机硅树脂、改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸、季戊四醇三丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、氟改性合成蜡、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂和助剂按比例依次投入反应釜中，加热至70℃，以1500rpm的速率高速分散3小时至均匀无油缩，即可得到UV耐磨防滑耐污面漆。
制备UV耐磨附着底漆：将所述的改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂、助剂按质量配比依次投入反应釜中，加热至70℃，以1800rpm的速率高速分散3小时至均匀无油缩，即可得到UV耐磨附着底漆。
在PVC基材上，将UV耐磨附着底漆进行涂装1道，放置固化后，再采用UV耐磨防滑耐污面漆涂装1道，固化得到漆膜。
表1实施例1的UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分，％
实施例2
一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分和质量分数列于表2中。
UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的制备过程同实施例1。
在SPC基材上，将UV耐磨附着底漆进行涂装2道，放置固化后，再采用UV耐磨防滑耐污面漆涂装1道，固化得到漆膜。
表2实施例2的UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分，％
实施例3
一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分和质量分数列于表3中。
UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的制备过程同实施例1。
在PVC基材上，将UV耐磨附着底漆进行涂装2道，放置固化后，再采用UV耐磨防滑耐污面漆涂装1道，固化得到漆膜。
表3实施例3的UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分，％
实施例4
一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分和质量分数列于表4中。
UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的制备过程同实施例1。
在SPC基材上，将UV耐磨附着底漆进行涂装2道，放置固化后，再采用UV耐磨防滑耐污面漆涂装1道，固化得到漆膜。
表4实施例4的UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆的组分，％
实施例5
一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，UV耐磨防滑耐污面漆和普通UV底漆的组分和质量分数列于表5中。
UV耐磨防滑耐污面漆的制备过程同实施例1。制备普通UV底漆：将改性环氧丙烯酸酯、环氧丙烯酸树脂、二缩三丙二醇二丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、二官能脂肪族聚氨酯、硫酸镁类粉体、气相二氧化硅、光引发剂、助剂按比例依次投入反应釜中，加热至70℃，以1800rpm的速率高速分散3个小时个小时至均匀无油缩即可得到普通UV底漆。
在柞木基材上，将普通UV底漆和UV耐磨防滑耐污面漆进行涂装，涂装顺序为：现在基材上滚涂一道水性附着底漆→【滚涂UV底漆A料(固化)→滚涂UV底漆A料(固化)→滚涂UV底漆B料(固化)→滚涂UV底漆B料(固化)→滚涂UV底漆A料(固化)→滚涂UV底漆B料(固化)→滚涂UV底漆A料(固化)→滚涂UV耐磨防滑耐污面漆(固化)】→得到漆膜。
表5实施例5的UV耐磨防滑耐污面漆和普通UV底漆的组分，％
将实施例1～5得到的漆膜完全固化，室温冷却48小时后进行测试，漆膜测试结果列在表6中。
表6实施例1～5的漆膜测试结果
采用本发明中的UV耐磨防滑耐污面漆和UV耐磨附着底漆，在SPC、PVC或天然木材上，按照上述实施例中的涂装方式，其漆膜各项物性指标均达到预期效果，耐污性、耐磨性和防滑性优异；尤其是在SPC基材上，甚至可以取代传统的瓷砖。
Claims (10)
1.一种超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，包括一种UV耐磨防滑耐污面漆，所述UV耐磨防滑耐污面漆包括下列质量分数的组分：环氧丙烯酸酯：0～20%，改性环氧丙烯酸酯：0～20%，二缩三丙二醇二丙烯酸：0～10%，季戊四醇三丙烯酸酯：0%～10%，二官能脂肪族聚氨酯：0～5%，上述原料的质量分数不能同时为0；己二醇二丙烯酸酯：15%～30%，高官能脂肪族聚氨酯：5%～30%，改性有机硅树脂：1%～10%，改性二氧化硅粉料：10%～20%，氟改性合成蜡：1%～10%，超细耐磨粉体：10%～20%，气相二氧化硅：0～2%，光引发剂：3%～10%，助剂：1%～10%。
2.根据权利要求1所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，还包括一种UV耐磨附着底漆，所述UV耐磨附着底漆包括以下质量分数的组分：己二醇二丙烯酸酯：20%～40%，改性环氧丙烯酸酯：3%～25%，二官能脂肪族聚氨酯：2%～10%，高官能脂肪族聚氨酯：2%～10%；改性二氧化硅粉料：10%～20%，超细耐磨粉体：5%～15%，气相二氧化硅：0～2%，光引发剂：3%～10%，助剂：1%～8%。
3.根据权利要求1所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯是丙烯酸或甲基丙烯酸与环氧树脂开环酯化制成的官能度1～3的环氧丙烯酸酯，粘度20000～50000cps。
4.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述改性环氧丙烯酸酯是利用环氧丙烯酸酯中的环氧基或羟基与异氰酸根反应的方式改性的环氧丙烯酸酯，官能度1～3，粘度3000～6000cps。
5.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述二官能脂肪族聚氨酯是以聚氨酯预聚物与丙烯酸羟乙酯反应制成的二官能度聚氨酯，粘度10000～30000cps；所述高官能脂肪族聚氨酯是采用缩二脲和季戊四醇三丙烯酸酯原料合成的官能度为4～10的聚氨酯丙烯酸酯，粘度2000～10000cps。
6.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述改性有机硅树脂是指利用环氧丙烯酸酯中的环氧基或羟基与-Si-O-键反应改性的有机硅树脂，粘度800～3000cps。
7.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述改性二氧化硅粉料是指表面经过有机处理沉淀法改性的二氧化硅粉料；所述氟改性合成蜡是指采用乳液合成法或膨胀合成法得到的氟改性合成蜡中的一种或两种；所述超细耐磨粉体为三氧化二铝、碳化硅、金刚石粉中的一种或两种以上；所述光引发剂是指整体干燥、表干、深层干燥的光引发剂中的一种或两种。
8.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述助剂包括分散剂、流平剂、防沉助剂、润湿剂、消光剂、稳定剂。
9.根据权利要求1或2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述UV耐磨防滑耐污面漆的制备方法，包括以下步骤：将所述的环氧丙烯酸酯、改性有机硅树脂、改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸、季戊四醇三丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、氟改性合成蜡、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂和助剂按比例依次投入反应釜中，加热至60～80℃，以1000～2000rpm的速率高速分散2～5小时至均匀无油缩，即可得到所述的UV耐磨防滑耐污面漆。
10.根据权利要求2所述的超耐磨防滑耐污地板紫外线固化涂装体系，其特征在于，所述UV耐磨附着底漆的制备方法包括以下步骤：将所述的改性环氧丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二官能脂肪族聚氨酯、高官能脂肪族聚氨酯、改性二氧化硅粉料、超细耐磨粉体、气相二氧化硅、光引发剂、助剂按质量配比依次投入反应釜中，加热至60～80℃，以1000～2000rpm的速率高速分散2～4小时至均匀无油缩，即可得到所述的UV耐磨附着底漆。
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