CN114763450B - 一种应用于硅酸钙板的uv辊涂透明底漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆及其制备方法，制备原料，按质量百分比计，包括30‑60％丙烯酸酯、UV单体10‑30％、功能助剂3‑15％、悬浮剂0‑2％、填料补充余量。本发明的透明底漆具有良好的韧性、力学强度和净味效果，本发明的透明底漆与硅酸钙板之间有良好的贴合效果和附着力，降低了底漆固化后出现针孔、裂纹的现象，特别适合作为家装过程中硅酸钙板的底漆。

Description

一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料组合物领域，涉及C09D领域，具体涉及一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆及其制备方法。

背景技术

UV固化涂料由于其优良的性能，符合当前人们环保意识不断增强的需求，具有巨大的发展潜力。在国外，UV固化涂料已广泛应用于建筑涂料、体育用品、电子通讯、包装材料和汽车等不同领域。我国光固化领域也在快速发展，UV固化涂料在各个领域应用越来越广泛，如在纸张、木器、塑料、金属等基材上获得了很好的应用。

硅酸钙板具有优异的防火、防水、隔热、隔音能力，在家装领域、建筑领域、桥梁道路施工、远洋航海领域的应用愈加广泛。然而硅酸钙板的制备原料主要是无机矿物纤维，导致硅酸钙板的表面不够光滑，在家装领域应用的过程中，降低使用感受。

中国专利CN109929396A中公开了一种用于硅酸钙板的透明底漆，以环氧丙烯酸酯为基材原料得到透明底漆，改善了硅酸钙板表面粗糙的问题，但是该底漆刚性强，易脆易裂，降低底漆与硅酸钙板的附着效果，也会影响后涂覆的面漆的涂覆效果。

基于此，本申请提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆及其制备方法，改善底漆的韧性和力学强度，提高底漆与硅酸钙板的附着能力。

发明内容

为了提高底漆的韧性和力学强度，提高底漆与硅酸钙板的附着能力，本发明第一个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，透明底漆的制备原料，按质量百分比计，包括丙烯酸酯30-60％、UV单体10-30％、功能助剂3-15％、悬浮剂0-2％、填料补充余量。

在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯选自纯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、磷酸改性丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，所述聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的质量比为(1-2)：(1-4)。

在一种优选的实施方式中，所述聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的质量比2：3。

在一种优选的实施方式中，所述聚氨酯丙烯酸酯选自芳香族聚醚型聚氨酯丙烯酸酯和/或脂肪族聚醚型聚氨酯丙烯酸酯。

在一种优选的实施方式中，所述聚氨酯丙烯酸酯选自三木6202、三木6201、长兴6145-100、三木6318中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述聚氨酯丙烯酸酯在60℃下的粘度为20000-40000cps。

在一种优选的实施方式中，所述环氧丙烯酸酯为双酚A型环氧丙烯酸酯。

在一种优选的实施方式中，所述双酚A型环氧丙烯酸酯选自三木6104、三木6104-Y、三木6105-80、长兴621A-80中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述双酚A型环氧丙烯酸酯在25℃下的粘度为20000-40000cps，更优选的，所述双酚A型环氧丙烯酸酯在25℃下的粘度为28000-40000cps。

在一种优选的实施方式中，所述UV单体为丙烯酸酯类单体，所述丙烯酸酯类单体选自二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯类、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚己二醇二丙烯酸酯中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸酯类单体为二丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯类，所述二丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯类的质量比为(1-5)：(1.5-3)。

在一种优选的实施方式中，所述二丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯类的质量比为(3-5)：2。

在一种优选的实施方式中，所述丙烯酸羟乙酯类为甲基丙烯酸羟乙酯。

申请人在实验过程中发现，采用聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯复配得到的丙烯酸酯，与甲基丙烯酸羟乙酯和二丙二醇二丙烯酸酯进行聚合反应，可以提高底漆的韧性，也可以改善底漆与硅酸钙板的附着能力。申请人推测可能的原因是：聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯的加入，在形成的固化交联网络中引入了柔性链段，提高了交联固化后底漆的韧性，改善了底漆与硅酸钙板粗糙表面的贴合度，与此同时柔性链段与硅酸钙板表面的活性基团通过分子间作用力形成强有力的结合，进一步提高了底漆与硅酸钙板的附着能力。

在一种优选的实施方式中，所述功能助剂选自分散剂、消泡剂、流平剂、引发剂、抗氧剂、润湿剂、防挂剂中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述功能助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、引发剂、抗氧剂。

在一种优选的实施方式中，所述分散剂的胺值为4-10mg KOH/g。

在本申请中，分散剂种类不做具体限定，优选的有毕克163、毕克103和EFKA-4010。更优选的，所述分散剂为毕克163。

在一种优选的实施方式中，所述消泡剂选自含硅类消泡剂或非硅类消泡剂，优选的，所述消泡剂选自毕克055、毕克066N、毕克141、迪高920中的至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述消泡剂为迪高920。

在一种优选的实施方式中，所述流平剂选自芳香族甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯类中的至少一种，优选的，所述流平剂选自毕克358N、毕克333、毕克323、迪高450、爱夫卡3777中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述流平剂为毕克333。

申请人发现采用毕克333流平剂，可以进一步提高底漆与硅酸钙板表面的贴合力，提高底漆与硅酸钙板的结合强度。

在一种优选的实施方式中，所述引发剂选自光引发剂TPO、光引发剂184、光引发剂173、光引发剂575、光引发剂CBP。

在一种优选的实施方式中，所述引发剂为光引发剂TPO和光引发剂CBP。

在一种优选的实施方式中，所述光引发剂TPO和光引发剂CBP的重量比为4：1。

在一种优选的实施方式中，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂1098中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述填料选自透明粉、滑石粉、硫酸钙、硬脂酸盐、石英粉、碳酸钙中的一种或几种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述填料的粒度为600-1250目。

在一种优选的实施方式中，所述填料为粒度为1250目的滑石粉。

在一种优选的实施方式中，所述悬浮剂为二氧化硅，所述二氧化硅的孔隙率为1.3-2.0mL/g。

在一种优选的实施方式中，所述二氧化硅的孔隙率为1.8-2.0mL/g。

在本申请中，二氧化硅的型号和购买厂家不做具体限定，优选的有鸿盛A360、赢创A200、格蕾斯C-7、格蕾斯C-906，更优选的，二氧化硅的型号为格蕾斯C-7。

申请人在实验过程中发现，加入特定的功能助剂、特定的填料和特定的二氧化硅，尤其是加入胺值为10mg KOH/g的毕克163分散剂、孔隙率为1.8mL/g的二氧化硅、粒度为1250目的滑石粉等原料，通过改善底漆的贴合力和流动性，降低了底漆在施工过程中出现的针孔、厚度不均的现象。

在一种优选的实施方式中，透明底漆的制备原料，按质量百分比计，包括丙烯酸酯30-60％、UV单体15-25％、分散剂0-5％、消泡剂0-1％、流平剂0-1％、引发剂3-5％、抗氧剂0-1％、悬浮剂0-2％、填料补充余量。

在一种优选的实施方式中，透明底漆的制备原料，按质量百分比计，包括30-丙烯酸酯60％、UV单体20％、分散剂3％、消泡剂0.6％、流平剂0.5％、引发剂3.5％、抗氧剂0.5％、悬浮剂2％、填料补充余量。

本发明第二个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸酯、部分功能助剂加入搅拌装置中，分散均匀，再加入剩余功能助剂、悬浮剂、填料，分散均匀，最后用UV单体调整粘度，静置，既得所述透明底漆。

与现有技术相比，本申请具有的有益效果：

1.本发明所述的应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，通过采用聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯等的组合，提高了制备得到的底漆的韧性和力学性能，降低了底漆易碎、易裂的现象。

2.本发明所述的应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，通过在体系中加入特定功能助剂，通过改善底漆的流动性以及与硅酸钙板的贴合力，提高了底漆与硅酸钙板的附着性能，降低了底漆固化后出现针孔、裂纹的现象。

3.本发明所述的应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，制备方法简单，原料安全环保，底漆成膜后气味低，净味效果良好，吻合了不断发展的环保理念，特别适合作为家装过程中硅酸钙板的底漆。

具体实施方式

实施例1

本实施例第一个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，制备原料按质量百分比计，包括丙烯酸酯50％、UV单体20％、分散剂3％、消泡剂0.6％、流平剂0.5％、引发剂3.5％、抗氧剂0.5％、悬浮剂2％、填料补充余量。

所述丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的质量比2：3；聚氨酯丙烯酸酯，型号为三木6202，购买于江苏三木集团有限公司，60℃下的粘度为20000-40000cps；环氧丙烯酸酯，型号为长兴621A-80，在25℃下的粘度为28000-40000cps。

所述UV单体为二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯，二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为3：2。

所述分散剂为毕克163，购自德国毕克，胺值为10mg KOH/g。

所述消泡剂为迪高920，购自德国迪高。

所述流平剂为毕克333，购自德国毕克。

所述引发剂为光引发剂TPO和光引发剂CBP，光引发剂TPO和光引发剂CBP的重量比为4：1。

所述抗氧剂为1076。

所述填料的粒度为1250目，购买于天泽超细滑石粉有限公司。

所述悬浮剂为二氧化硅，型号为格蕾斯C-7，孔隙率为1.8-2.0mL/g。

本实施例第二个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆的制备方法，包括如下步骤：

将丙烯酸酯与分散剂混合均匀，再添加消泡剂、流平剂、引发剂、抗氧剂，混合均匀，添加填料和悬浮剂，以1000r/min的转速高速分散均匀，得到混合液，混合液细度≤45μm，最后用UV单体调整混合液粘度，得到底漆，底漆在25℃下的粘度为400cps。

实施例2

本实施例第一个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，制备原料按质量百分比计，包括丙烯酸酯50％、UV单体20％、分散剂3％、消泡剂0.6％、流平剂0.5％、引发剂3.5％、抗氧剂0.5％、悬浮剂2％、填料补充余量。

所述丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的质量比1：4；聚氨酯丙烯酸酯，型号为三木6202，购买于江苏三木集团有限公司，60℃下的粘度为20000-40000cps；环氧丙烯酸酯，型号为长兴621A-80，在25℃下的粘度为28000-40000cps。

所述UV单体为二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯，二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为2：3。

所述分散剂为毕克163，购自德国毕克，胺值为10mg KOH/g。

所述消泡剂为迪高920，购自德国迪高。

所述流平剂为毕克333，购自德国毕克。

所述引发剂为光引发剂TPO和光引发剂CBP，光引发剂TPO和光引发剂CBP的重量比为4：1。

所述抗氧剂为1076。

所述填料的粒度为1250目，购买于天泽超细滑石粉有限公司。

所述悬浮剂为二氧化硅，型号为格蕾斯C-7，孔隙率为1.8-2.0mL/g。

本实施例第二个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆的制备方法，包括如下步骤：

将丙烯酸酯与分散剂混合均匀，再添加消泡剂、流平剂、引发剂、抗氧剂，混合均匀，添加填料和悬浮剂，以1000r/min的转速高速分散均匀，得到混合液，混合液细度≤45μm，最后用UV单体调整混合液粘度，得到底漆，底漆在25℃下的粘度为380cps。

实施例3

本实施例第一个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，本实施例第二个方面提出了一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆的制备方法，具体步骤同实施例1，不同之处在于，丙烯酸酯中不加入聚氨酯丙烯酸酯。

性能测试

1.附着力测试：将透明底漆涂于硅酸钙板表面，经过UV瞬间照射固化，能量150-220mj/cm²，依据GB/T 9286-98标准测试底漆与硅酸钙板表面的百格附着力。

2.VOC释放：将透明底漆涂于硅酸钙板表面，经过UV照射固化后，依据GB/T37884-2019标准测试底漆中TVOC的释放量。

3.丰满度测试：将透明底漆涂于硅酸钙板表面，经过UV照射固化后，参考GB/T23999-2009标准测试底漆的丰满度。丰满度采用评级制：5级表示丰满度最佳，0.5级表示丰满度最差，级别相差0.5即为有明显区别。

将上述测试项目的测试结果记录，结果见于表1。

表1

Claims (1)

1.一种应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆，其特征在于，透明底漆的制备原料，按质量百分比计，包括丙烯酸酯50％、UV单体20％、分散剂3％、消泡剂0.6％、流平剂0.5％、引发剂3.5％、抗氧剂0.5％、悬浮剂2％、填料补充余量。

所述丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的质量比2：3；聚氨酯丙烯酸酯，在60℃下的粘度为20000-40000cps；环氧丙烯酸酯，在25℃下的粘度为28000-40000cps；

所述UV单体为二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯，二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为3：2；

所述分散剂为毕克163，胺值为10mg KOH/g；

所述消泡剂为迪高920；

所述流平剂为毕克333；

所述引发剂为光引发剂TPO和光引发剂CBP，光引发剂TPO和光引发剂CBP的重量比为4：1；

所述抗氧剂为1076；

所述填料的粒度为1250目；

所述悬浮剂为二氧化硅，孔隙率为1.8-2.0mL/g；

所述应用于硅酸钙板的UV辊涂透明底漆的制备方法，包括如下步骤：

将丙烯酸酯与分散剂混合均匀，再添加消泡剂、流平剂、引发剂、抗氧剂，混合均匀，添加填料和悬浮剂，以1000r/min的转速高速分散均匀，得到混合液，混合液细度≤45μm，最后用UV单体调整混合液粘度，得到底漆，底漆在25℃下的粘度为400cps。