CN115382744B - 一种eb固化涂层涂装工艺及其eb固化涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂层领域，更具体地，本发明涉及一种EB固化涂层涂装工艺及其EB固化涂层，EB固化涂层涂装工艺，包括下面步骤：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆；(4)8‑20米红外流平设备上流平；(5)正逆辊涂砂光底漆；(6)进入EB固化设备；(7)EB固化；(8)出EB固化设备；(9)砂光。本申请通过优化选择合适的光固化树脂和活性单体，以及特定的涂装工艺，解决了无机板基材表面强度不达标而出现装饰层轻易的与无机板分层的弊病，且简化生产工艺，降低成本，降低工业污染物的排放，不含有光引发剂，漆膜净味，环境友好；方便采用辊涂设备全程自动化涂装施工，油漆可回收使用。

Description

一种EB固化涂层涂装工艺及其EB固化涂层
技术领域
本发明涉及涂层领域，更具体地，本发明涉及一种EB固化涂层涂装工艺及其EB固化涂层。
背景技术
现在无机板的涂装用涂料使用的是UV固化涂料，在一些的疏松的无机板基材上，UV活性单体能够渗透到基材表面下1mm以上的深度,而由于紫外光的穿透深度有限，从而UV固化涂料应用在无机板时存在深层固化不彻底，导致无机板基材表面强度不达标而出现装饰层轻易的与无机板分层的弊病，目前所用到的UV漆来说，还难以解决现在这种问题。
此外，目前无机板底涂工厂化涂装工艺包括：无机板上线—定厚砂光-辊涂UV渗透底-红外流平-辊涂UV腻子-UV固化—正逆辊涂UV砂光底-UV固化-砂光-辊涂UV附着底-UV固化-正逆辊涂白底/淋涂白底-UV固化-砂光，然而这种工艺需要设备多，工艺关键控制点较多；需要砂光三次，产生的工业粉尘多，增加后期处理成本。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种EB固化涂层涂装工艺，包括下面步骤：
(1)无机板上线；
(2)定厚砂光；
(3)辊涂渗透底漆；
(4)8-20米红外流平设备上流平；
(5)正逆辊涂砂光底漆；
(6)进入EB固化设备；
(7)EB固化；
(8)出EB固化设备；
(9)砂光。
上述工艺制备得到漆膜呈现透明的效果。
在一种实施方式中，所述EB固化涂装工艺包括：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆20-60g/㎡；(4)8-20米红外流平设备上流平，温度50-80℃；(5)正逆辊涂砂光底漆30-100g/㎡；(6)进入EB固化设备；(7)EB固化；(8)出EB固化设备；(9)砂光。
步骤(8)(9)可选涂布UV底漆。
在一种优选的实施方式中，所述EB固化涂装工艺包括：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆40g/㎡；(4)8-20米红外流平；(5)正逆辊涂砂光底漆60g/㎡；(6)进入EB固化设备；(7)EB固化；(8)出EB固化设备；(9)砂光。
在一种优选的实施方式中，所述EB固化涂层涂装工艺包括下面步骤：
(1)无机板上线；
(2)定厚砂光；
(3)辊涂渗透底漆；
(4)8-20米红外流平设备上流平；
(5)正逆辊涂砂光底漆；
(6)UV固化或镓灯固化或LED固化；
(7)正逆辊涂白底漆；
(8)进入EB固化设备；
(9)EB固化；
(10)出EB固化设备；
(11)砂光。
上述工艺制备得到漆膜呈现实色的效果。
在一种实施方式中，所述EB固化涂装工艺包括：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆20-60g/㎡；(4)8-20米红外流平设备上流平，温度50-80℃；(5)正逆辊涂砂光底漆30-100g/㎡；(6)UV固化或镓灯固化或LED固化；(7)正逆辊涂白底漆60-80g/㎡；(8)进入EB固化设备；(9)EB固化；(10)出EB固化设备；(11)砂光。
步骤(10)(11)可选涂布UV底漆。
优选的，所述EB固化的电压为0.16-0.5Mev，优选为0.16～0.3MeV。
优选的，所述EB固化的辐照剂量为20-100KGy，优选的范围在40-60KGy。
所述电子束辐射固化室腔体内在氮气或其它惰性气体保护下进行，同时控制氧气含量0.05～1％(500～10000ppm)、优选为0.2～0.8％(1000～8000ppm)、更优选为0.4～0.6％(4000～6000ppm)，控制氧气含量以便于控制涂层表面固化程度，以便与后述涂层保持良好的层间附着力。
优选的，EB固化涂装的生产线速度为≥15m/min。
在一种实施方式中，渗透底漆在40℃涂4#杯测量下的粘度为10-20s。
优选的，按重量份计，所述渗透底漆的制备原料包括10-20份改性环氧丙烯酸酯树脂、80-90份活性单体。
在一种实施方式中，所述渗透底漆的制备原料还包括0-2重量份助剂。
本申请所述改性环氧丙烯酸酯树脂提供漆膜一定的耐水性，同时具有一定的柔韧性，提供优异的附着力。优选的，所述改性环氧丙烯酸酯树脂分子链中引入长碳链结构，其具有低粘度200-800cps/30℃。
本申请中改性环氧丙烯酸酯树脂分子链中引入长碳链结构，具有良好润湿性与耐黄变性。
在一种实施方式中，所述改性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法包括：采用30-40重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油酯、30-45重量份的叔碳酸缩水甘油酯或腰果酚单缩水甘油醚、25-35重量份的丙烯酸，在0.1-0.3重量份的阻聚剂、0.2-0.5重量份的催化剂下，通过控温100-120℃反应3-5小时，当物料酸值降至2mg·KOH/g时结束反应，即制备出改性环氧丙烯酸酯树脂。
优选的，所述活性单体为丙烯酸酯单体。
本申请中所述丙烯酸酯单体不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
本申请中所述丙烯酸酯单体包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中一种或多种。
在一种实施方式中，所述渗透底漆的制备方法包括：将改性环氧丙烯酸酯以及40-50份活性单体加入到制漆缸中，在600-1400rpm转速下搅拌均匀，最后用活性单体调节粘度至10-20S涂4#杯/40℃。
优选的，按重量份计，所述砂光底漆的制备原料包括10-30份环氧丙烯酸酯、10-20份聚酯丙烯酸酯、3-20份聚氨酯丙烯酸酯、10-30份活性单体、20-40份无机粉末。
在一种实施方式中，所述砂光底漆层的制备原料还包括0-1重量份分散剂，所述分散剂的重量份不包括0。
在一种实施方式中，所述砂光底漆层的制备原料还包括0-1重量份消泡剂，所述消泡剂的重量份不包括0。
在一种实施方式中，所述砂光底漆层的制备原料还包括0.5-2重量份助剂。
优选的，所述砂光底漆在30℃的粘度为2000～4000cps。
优选的，所述环氧丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(0.5-10)：(0.5-6)：1，更优选为1.8：1.8：1。
优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为聚酯类芳香族聚氨酯丙烯酸酯。
本申请所述聚酯类芳香族聚氨酯丙烯酸酯具有优异的耐水性，提供漆膜柔韧性。
优选的，所述无机粉末为硅酸盐类物质和/或碳酸盐类物质。
进一步优选的，所述硅酸盐类物质和碳酸盐类物质的重量比为(0.5-2)：1；更优选为0.85：1。
优选的，所述硅酸盐类物质为单斜晶系的硅酸盐类物质，更优选的，所述硅酸盐类物质为滑石粉。
优选的，所述碳酸盐类物质选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙中一种或多种；更优选为重质碳酸钙。
在砂光底漆的制备过程中，采用聚酯类芳香族聚氨酯丙烯酸酯提供了一定的漆膜柔韧性，然而申请人发现当使用常规的氧化锌、硫化锌、硫酸钡、硅酸铝、炭黑等材料时，无机粉体极容易团聚，造成涂布不均匀性，而申请人意外的发现，当无机粉体为硅酸盐类物质和/或碳酸盐类物质，尤其是硅酸盐类物质为单斜晶系的硅酸盐类物质，特别是硅酸盐类物质为滑石粉，且碳酸盐类物质为重质碳酸钙，同时滑石粉和重质碳酸钙的重量比为(0.5-2)：1时，此时砂光底漆在制备过程中并不会发生无机粉体团聚的现象，申请人认为可能的原因是单斜晶系的滑石粉呈现致密的叶片状或者发射状体，结合重质碳酸钙颗粒的棱角，以及粗糙度，增大了在柔性聚氨酯丙烯酸酯分子链段之间的空间阻力，使得滑石粉和重质碳酸钙及时分散开来，避免团聚的产生。
本申请中所述分散剂不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
本申请中所述消泡剂不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
本申请所述助剂不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述砂光底漆的制备方法包括：将环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，以及10-20份活性单体加入到制漆缸中，在600-1400rpm转速下逐步加入分散剂、消泡剂，和助剂，搅拌均匀后加入无机粉末高速分散均匀，最后用活性单体调节粘度至2000～4000cps/30℃。
在一种实施方式中，所述白底漆层的制备原料为白底漆。
优选的，按重量份计，所述白底漆的制备原料包括10-20份改性环氧丙烯酸酯、10-20份聚酯丙烯酸酯、3-10份聚氨酯丙烯酸酯、10-30份活性单体，30-70份无机粉体。
所述无机粉末优选为硅酸盐类物质、碳酸盐类物质、钛白粉类物质。
在一种实施方式中，所述白底漆漆层的制备原料还包括1-2重量份分散剂，所述分散剂的重量份不包括0。
在一种实施方式中，所述白底漆漆层的制备原料还包括0.1-1重量份消泡剂，所述消泡剂的重量份不包括0。
在一种实施方式中，所述白底漆层的制备原料还包括0.5-2重量份助剂。
优选的，白底漆的涂布量为30-100g/㎡。
优选的，所述白底漆在30℃的粘度为2000～4000cps。
优选的，所述改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(1-5)：(1-5)：1，更优选为4：3：1。
本申请所述改性环氧丙烯酸酯树脂具有提高漆膜耐水性，具有一定的柔韧性，提供附着力。
优选的，所述无机粉体选自硅酸盐类物质、碳酸盐类物质、硫酸钡、钛白粉中一种或多种。
优选的，硅酸盐类物质、碳酸盐类物质、钛白粉的重量比为1：(0.4-4)：(1-6)，更优选为1：1：1.6。
优选的，所述硅酸盐类物质为单斜晶系的硅酸盐类物质，更优选的，所述硅酸盐类物质为滑石粉。
优选的，所述碳酸盐类物质选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙中一种或多种；更优选为重质碳酸钙。
在一种实施方式中，所述白底漆的制备方法包括：将改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，以及10-20份活性单体加入到制漆缸中，在600-1400rpm转速下逐步加入分散剂、消泡剂，和助剂，搅拌均匀后加入无机粉体高速分散均匀，最后用活性单体调节粘度至2000～4000cps/30℃。
本发明第二个方面提供了一种所述EB固化涂层涂装工艺得到的EB固化涂层。
在一种实施方式中，所述EB固化涂层，包括(a)渗透底漆层、(b)砂光底漆层，和/或(c)白底漆层。
在一种实施方式中，所述EB固化涂层包括(a)渗透底漆层和(b)砂光底漆层。
在一种实施方式中，所述EB固化涂层包括(a)渗透底漆层、(b)砂光底漆层、(c)白底漆层。
本申请中渗透底漆层与无机板接触。
在一种实施方式中，所述渗透底漆层的制备原料为渗透底漆。
在一种实施方式中，所述砂光底漆层的制备原料为砂光底漆。
在本申请EB固化涂层涂装工艺中，本申请中未公开的部分本领域技术人员可作常规选择。
本申请中实施例部分未公开原料部分均保持一致。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本申请通过优化选择合适的光固化树脂和活性单体，以及特定的涂装工艺，解决了无机板基材表面强度不达标而出现装饰层轻易的与无机板分层的弊病，且简化生产工艺，降低成本，降低工业污染物的排放，不含有光引发剂，漆膜净味，环境友好；方便采用辊涂设备全程自动化涂装施工，油漆可回收使用。装饰层与无机板基材的剥离强度由原来的1MPa,提高到了5MPa以上，且工业粉尘减少80-100g/㎡，提高了涂装和应用的环保，其他各项性能均能达到无机板墙板涂膜的标准要求。
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供了一种EB固化涂层，包括渗透底漆层和砂光底漆层。
所述渗透底漆层的制备原料为渗透底漆。
按重量份计，所述渗透底漆的制备原料为15份改性环氧丙烯酸酯树脂、85份活性单体。
所述改性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法具体如下。
采用32重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油酯、38重量份的叔碳酸缩水甘油酯、28重量份的丙烯酸，在0.2重量份的阻聚剂、0.3重量份的催化剂下，通过控温110℃反应4小时，当物料酸值降至2mg·KOH/g时结束反应，即制备出改性环氧丙烯酸酯树脂。
所述活性单体为甲基丙烯酸甲酯。
所述渗透底漆的制备方法为：将改性环氧丙烯酸酯以及45份活性单体加入到制漆缸中，在800rpm转速下搅拌均匀，最后用活性单体调节粘度至15S涂4#杯/40℃。
所述砂光底漆层的制备原料为砂光底漆。
按重量份计，所述砂光底漆的制备原料包括18份环氧丙烯酸酯、18份聚酯丙烯酸酯、10份聚氨酯丙烯酸酯、25份活性单体、37份无机粉末、0.5份分散剂、0.1份消泡剂、2份助剂。
所述无机粉末为滑石粉和重质碳酸钙，重量比为0.85：1。
所述砂光底漆的制备方法为：将环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，以及15份活性单体加入到制漆缸中，在1000rpm转速下逐步加入分散剂、消泡剂，和助剂，搅拌均匀后加入无机粉末高速分散均匀，最后用活性单体调节粘度至3000cps/30℃。
所述EB固化涂装工艺为：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆40g/㎡；(4)8-20米红外流平，流平温度为60℃；(5)正逆辊涂砂光底漆60g/㎡；(6)进入EB固化设备；(7)EB固化；(8)出EB固化设备；(9)砂光。
所述EB固化的电压为0.4Mev，辐照剂量为100kgy，生产线速度为20m/min。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种EB固化涂层，包括渗透底漆层、砂光底漆层和白底漆层。
所述渗透底漆层的制备原料为渗透底漆。
按重量份计，所述渗透底漆的制备原料为15份改性环氧丙烯酸酯树脂、85份活性单体。
所述改性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法具体如下。
采用38重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油酯、32重量份的叔碳酸缩水甘油酯、32重量份的甲基丙烯酸，在0.2重量份的阻聚剂、0.3重量份的催化剂下，通过控温110℃反应4小时，当物料酸值降至2mg·KOH/g时结束反应，即制备出改性环氧丙烯酸酯树脂。
所述活性单体为甲基丙烯酸甲酯。
所述渗透底漆的制备方法为：将改性环氧丙烯酸酯以及45份活性单体加入到制漆缸中，在800rpm转速下搅拌均匀，最后用活性单体调节粘度至15S涂4#杯/40℃。
所述砂光底漆层的制备原料为砂光底漆。
按重量份计，所述砂光底漆的制备原料包括18份环氧丙烯酸酯、18份聚酯丙烯酸酯、10份聚氨酯丙烯酸酯、25份活性单体、37份无机粉末、0.5份分散剂、0.1份消泡剂、2份助剂。
所述无机粉末为滑石粉和重质碳酸钙，重量比为0.85：1。
所述砂光底漆的制备方法为：将环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，以及15份活性单体加入到制漆缸中，在1000rpm转速下逐步加入分散剂、消泡剂，和助剂，搅拌均匀后加入无机粉末高速分散均匀，最后用活性单体调节粘度至3000cps/30℃。
所述白底漆层的制备原料为白底漆。
按重量份计，所述白底漆的制备原料为33份丙烯酸酯类树脂A、9份活性单体、1份分散剂、0.1份消泡剂、55份无机粉体、2份助剂。
所述丙烯酸酯类树脂A为改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，重量比为4：3：1。
改性环氧丙烯酸酯树脂的制备方法如下：采用32重量份的三羟甲基丙烷三缩水甘油酯、42重量份的腰果酚单缩水甘油醚、23重量份的丙烯酸，在0.2重量份的阻聚剂、0.4重量份的催化剂下，通过控温110℃反应4小时，当物料酸值降至2mg·KOH/g时结束反应，即制备出改性环氧丙烯酸酯树脂。
所述无机粉体为滑石粉、重质碳酸钙和二氧化钛，重量比为1：1：1.6。
所述白底漆的制备方法为：将改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯，以及4份活性单体加入到制漆缸中，在600-1400rpm转速下逐步加入分散剂、消泡剂，和助剂，搅拌均匀后加入无机粉体高速分散均匀，最后用活性单体调节粘度至3000cps/30℃。
所述EB固化涂装工艺为：(1)无机板上线；(2)定厚砂光；(3)辊涂渗透底漆20-60g/㎡；(4)8-20米红外流平设备上流平，温度60℃；(5)正逆辊涂砂光底漆40g/㎡；(6)UV固化；(7)正逆辊涂白底漆80g/㎡；(8)进入EB固化设备；(9)EB固化；(10)出EB固化设备；(11)砂光。
所述EB固化的电压为0.4Mev，辐照剂量为100kgy，生产线速度为20m/min。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种EB固化涂层，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述无机粉末为滑石粉。
所述渗透底漆的制备方法、砂光底漆的制备方法、EB固化涂装工艺，其具体实施方式同实施例1。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种EB固化涂层，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述无机粉末为重质碳酸钙。
所述渗透底漆的制备方法、砂光底漆的制备方法、EB固化涂装工艺，其具体实施方式同实施例1。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种EB固化涂层，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述无机粉末为滑石粉和二氧化钛，重量比为0.85：1。
所述渗透底漆的制备方法、砂光底漆的制备方法、EB固化涂装工艺，其具体实施方式同实施例1。
性能评估
对实施例2中EB固化涂层进行测试，测试结果见表1。
表1
测试项目 测试标准 标准要求 测试结果
剥离强度 JGJ144-2004 ≥5MPa 6MPa
漆膜硬度 GB/T 6739-1996 / HB
附着力(划格法) GB/T 9286-1998 ≤2级 ≤1级
耐100度沸水煮 M/BFT-Ⅲ-PK-79 / ＞30h
抗冻性 JC/T412.1-2006 25次循环无破裂分层 通过
耐水性(168h) GB/T1733 无起泡、脱落 通过
分别记录实施例1、实施例3-5砂光底漆是否出现颗粒团聚的现象，结果见表2。
表2
实施例1 无团聚颗粒
实施例3 无团聚颗粒
实施例4 有团聚颗粒
实施例5 有团聚颗粒

Claims (8)

1.一种EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，包括下面步骤：
（1）无机板上线；
（2）定厚砂光；
（3）辊涂渗透底漆；
（4）8-20米红外流平设备上流平；
（5）正逆辊涂砂光底漆；
（6）进入EB固化设备；
（7）EB固化；
（8）出EB固化设备；
（9）砂光；
所述砂光底漆在30℃的粘度为2000～4000cps；按重量份计，所述砂光底漆的制备原料由10-30份环氧丙烯酸酯、10-20份聚酯丙烯酸酯、3-20份聚氨酯丙烯酸酯、10-30份活性单体、20-40份无机粉末组成；
所述无机粉末为硅酸盐类物质和碳酸盐类物质；所述硅酸盐类物质为滑石粉；所述碳酸盐类物质为重质碳酸钙，所述滑石粉和重质碳酸钙的重量比为（0.5-2）：1；
所述渗透底漆在40℃涂4#杯测量下的粘度为10-20s；按重量份计，所述渗透底漆的制备原料由10-20份改性环氧丙烯酸酯树脂、80-90份活性单体组成；所述改性环氧丙烯酸酯树脂分子链中引入长碳链结构，其具有低粘度200-800cps/30℃。
2.根据权利要求1所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，所述步骤（3）中渗透底漆的涂布量为20-60g/㎡。
3.根据权利要求1所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，所述步骤（5）中砂光底漆的涂布量为30-100g/㎡。
4.根据权利要求1所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，所述步骤（4）中流平温度为50-80℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，所述EB固化涂层涂装工艺包括下面步骤：
（1）无机板上线；
（2）定厚砂光；
（3）辊涂渗透底漆；
（4）8-20米红外流平设备上流平；
（5）正逆辊涂砂光底漆；
（6）UV固化或镓灯固化或LED固化；
（7）正逆辊涂白底漆；
（8）进入EB固化设备；
（9）EB固化；
（10）出EB固化设备；
（11）砂光。
6.根据权利要求5所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，所述白底漆的涂布量为60-80g/㎡；白底漆在30℃的粘度为2000～4000cps。
7.根据权利要求6所述EB固化涂层涂装工艺，其特征在于，按重量份计，所述白底漆的制备原料包括10-20份改性环氧丙烯酸酯、10-20份聚酯丙烯酸酯、3-10份聚氨酯丙烯酸酯、10-30份活性单体，30-70份无机粉体。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述EB固化涂层涂装工艺得到的EB固化涂层。
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