CN115044281B - 利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法及应用 - Google Patents

利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法，该方法包括如下操作步骤：1)将球粘土水洗分离干燥，后经300目筛选，固体份加入0.5mol/L的稀盐酸高速搅拌30分钟，离心分离；固体份加入0.02mol/L的氢氧化钾水溶液洗涤球粘土4次，固体份加入清水清洗2次，真空干燥24h，按600目筛选球粘土，球磨，即得到改性球粘土；2)将改性球粘土添加于紫外光固化面漆，改性球粘土的添加量为紫外光固化面漆重量的0.1‑5％，将混合物高速搅拌至均匀状态，即得到加入改性球粘土的紫外光固化面漆。应用时，先将涂饰件的施工面经过砂光、腻子、底漆、底漆封闭后，辊涂加入改性球粘土的紫外线光固化面漆，用紫外光照射固化。本发明利用改性球粘土增加紫外光固化面漆耐老化性能，固化后的面漆具有较高的光阻隔性能。

Description

利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及涂料的制备方法，具体是一种利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法及应用。
背景技术
球粘土是一种富含有机质的高可塑性粘土，是一种经济可行的铝硅酸盐粘土，具有亚微米范围内的圆形结构，平均粒径0.94μm，因其具有良好的热稳定性、超强的可塑性、丰富的自然储量等多重优点而受到广泛关注且储量丰富，被称为“世界性球粘土”。球粘土可以分散在低极性聚合物甚至熔融的环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料中。
但传统涂料的制备工艺在涂膜老化期间和之后，涂层木材表面的颜色在视觉上会发生变化，耐老化性能低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法及应用，通过该制备方法使得到的紫外光固化面漆具有耐老化性能，固化后的面漆具有较高的光阻隔性能。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法，包括如下操作步骤：
1)将球粘土水洗分离干燥至含水率低于10％，后经300目筛选，固体份加入0.5mol/L的稀盐酸高速搅拌30分钟，离心分离；固体份加入0.02mol/L的氢氧化钾水溶液洗涤球粘土4次，固体份加入清水清洗2次，再经60℃真空干燥至绝干，按600目筛选球粘土，球磨，即得到改性球粘土；
2)将步骤1)的改性球粘土添加于紫外光固化面漆，改性球粘土的添加量为紫外光固化面漆重量的0.1-5％，将混合物高速搅拌至均匀状态，即得到加入改性球粘土的紫外光固化面漆。
在步骤2)中，所述紫外光固化面漆的配置方法是：先将环氧丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为2:1混合得到聚合物，再按聚合物的质量百分比加入以下助剂：破泡聚硅氧烷溶液0.5％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5％，混合均匀即得到紫外光固化面漆。
本发明利用改性球粘土制成的紫外光固化面漆的应用方法：先将涂饰件的施工面经过砂光、腻子、底漆、底漆封闭后，再辊涂加入改性球粘土的紫外光固化面漆，再使用100W的紫外光照射固化，涂饰件输送速度为5m/min，涂布面漆3次。
本发明将改性球粘土加入到紫外光固化面漆之中，可以提高涂膜的耐老化性能，主要体现在：
(1)由于球粘土聚集体的光扩散作用，在形成涂膜之后木材表面的颜色会发生显著变化，但在涂膜老化期间和之后，涂层木材表面的颜色在视觉上不会发生变化，耐老化性能大大提升；
(2)改性球粘土颗粒具有良好的良好化学改性性能；
(3)性能稳定，耐久性能好；
(4)将改性球粘土加入紫外光固化面漆中，在干燥条件和高湿环境下老化之后，具有较高的光阻隔性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法：
1)将1000g的球粘土水洗分离3次，烘干至含水率低于10％，用300目筛选，固体份加入0.5mol/L的稀盐酸3000mL高速搅拌30分钟，离心分离；固体份加入0.02mol/L的氢氧化钾水溶液3000mL洗涤球粘土4次；固体份加入清水清洗2次，经60℃真空干燥24h，再用600目筛选球粘土，经球磨，即得到改性球粘土；
2)将步骤1)的改性球粘土按质量比添加于紫外光固化面漆，紫外光固化面漆的配置方法是：先将环氧丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为2:1混合得到聚合物，再按聚合物的质量百分比加入以下助剂混合均匀：破泡聚硅氧烷溶液0.5％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5％；改性球粘土的添加量为紫外光固化面漆重量的0.1％、3％和5％三个梯度，将混合物高速搅拌至均匀状态，即制得紫外光固化面漆。
本发明利用改性球粘土制成的紫外光固化面漆的应用方法是：将涂饰件的施工面经过砂光、腻子、底漆、底漆封闭后，再辊涂加入改性球粘土制备紫外光固化面漆，再使用100W的紫外光照射固化，涂饰件输送速度为5m/min，涂布面漆3次。
实验方法：
使用耐老化箱，对涂饰后的样品进行加速老化，老化条件先后分两种环境，首先是干燥条件老化，温度为25±0.5℃、湿度为20±2％，持续30天；其次是高湿环境下老化，温度为25±0.5℃、湿度为80±2％，持续30天。
实验结果：
①加速老化过程中的光泽度变化
采用60°入射角法测定光泽度，即使用折射率为1.567的抛光黑玻璃标准板在60°入射角下的光泽值为100GU，不同改性球粘土添加量和加速老化时间下下光泽度变化如下表所示：
Figure BDA0003760266490000031
不同质量比的改性球粘土含量的面漆光泽度老化规律相同，在面漆中分别含有0.1wt％和3wt％球粘土的保光性较高，而在面漆中含有5wt％球粘土的光泽度较低，这可以用增强的面漆的光阻隔性能来解释。
②加速老化过程中的颜色变化
使用色差仪，测量ΔL*、Δa*、Δb*，按照CIE1976色差计算公式，计算ΔE*值颜色变化，如下表所示：
Figure BDA0003760266490000041
在老化过程中，改性球粘土含量的变化，ΔE*值变化规律非常相似。这意味着在面漆中加入更多的改性球粘土不会在加速老化期间和之后进一步减少颜色变化。颜色的变化可能主要是由于木材表面颜色的变化而产生的，而不是透明的丙烯酸涂层。
通过上述实验证明了本发明使用改性球粘土加入到紫外光固化面漆中，在干燥条件和高湿环境下老化之后，5％改性球粘土用量60°入射角法测定光泽度达88GU，具有较高的光阻隔性能。ΔE*值随着改性球粘土含量提升而降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
1)将球粘土水洗分离干燥至含水率低于10％，后经300目筛选，固体份加入0.5mol/L的稀盐酸高速搅拌30分钟，离心分离；固体份加入0.02mol/L的氢氧化钾水溶液洗涤球粘土4次，固体份加入清水清洗2次，再经60℃真空干燥至绝干，按600目筛选球粘土，球磨，即得到改性球粘土；
2)将步骤1)的改性球粘土添加于紫外光固化面漆，改性球粘土的添加量为紫外光固化面漆重量的0.1-5％，将混合物高速搅拌至均匀状态，即得到加入改性球粘土的紫外光固化面漆；
所述紫外光固化面漆的配置方法是：先将环氧丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为2:1混合得到聚合物，再按聚合物的质量百分比加入以下助剂：破泡聚硅氧烷溶液0.5％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.5％，混合均匀即得到紫外光固化面漆。
2.根据权利要求1所述利用改性球粘土制备紫外光固化面漆的应用，其特征在于：应用时，先将涂饰件的施工面经过砂光、腻子、底漆、底漆封闭后，再辊涂加入改性球粘土的紫外光固化面漆，再使用100W的紫外光照射固化，涂饰件输送速度为5m/min，涂布面漆3次。
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