一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆及其制备方法
技术领域
本申请涉及UV底漆制备技术领域,尤其是涉及一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆及其制备方法。
背景技术
在板式家具企业生产过程中使用UV辊涂涂装工艺可极大提高生产效果。据调查发现,80%的家具企业均有辊涂设备,剩余20%没有设备的家具企业,均以不同程度的外包给有UV设备的友商加工制作。通过UV辊涂涂装加工好的UV大板,切割组装成各异的家具,是发展的成熟的工艺潮流。UV底漆辊涂效果决定了面漆效果,而底漆的丰满度、流平性、白底的耐黄变性才是家具厂所需要的产品。
普通辊的丰满度差,平整度差给打磨带来了麻烦,使用UV镭射辊涂白底漆可解决这个问题。UV镭射辊是用激光在橡胶辊上刻出一道一道(也叫线)螺纹,以单位1cm长度所刻的线数,分为45螺纹、55螺纹、65螺纹等。
45螺纹使用底漆,65螺纹使用面漆,而在底漆当中使用45螺纹镭射涂装后,湿膜能够快速湿润基材表面,其目的是为了增加漆膜的涂布量,改善提高漆膜的丰满度,但若是底漆的流平性不好,也会因天气温差的影响,导致生产出来的效果不稳定,镭射辊材质、硬度也对涂布量、辊涂中出现的辊痕拉丝有必然联系。
制备一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆需要构建材质的线数与UV白底的粘度的关系协同作用,利用现代效率最高的光固化技术制备的55螺纹白色底漆,具有环保、无毒、机械化施工程度高、高效固化、良好的装饰性和物理性能等优点。但是,鉴于光固化的特殊性,该类油漆在施工、固化过程中容易产生较多问题和弊病,不同的施工方式对油漆本身有着不同的要求,所以针对55螺纹镭射施工开发适合使用的面漆是非常有必要和价值的。
目前,市面上暂未看到针对55螺纹镭射辊开发和使用55螺纹白色底漆,在部分企业有过施工测试和实验,但都尚未形成规模生产,相关技术存在的难点主要体现在施工的稳定性、整体效果及物理性能的产品缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是通过以下技术方案得以实现的:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,主要是由以下重量份的原料制成:48-52份的丙烯酸树脂组合物、0.4-0.6份的润湿分散剂、0.4-0.6份的高分子分散剂、0.08-0.12份的消泡剂、0.3-0.35份的丙烯酸流平剂、0.08-0.12份的流变助剂、4.4-4.6份的光引发剂、38-42份的无机填料、3.2-3.6份的甲基丙烯酸羟乙酯;所述丙烯酸树脂组合物主要是由双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156、特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、磷酸脂丙烯酸脂、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯组成。
本申请所采用的主体树脂为特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、润湿性聚酯丙烯酸酯树脂CR 90156搭配时,极强的动态流动性和漆膜丰满度,并使用环氧丙烯酸树脂SM6105-80D,提高整体漆膜的固化速度、坚韧性。其中,本申请采用丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA单体,控制粘度在1600±100mp.s/25℃,测试动态表面张力分29.3mN.m-1,上镭射辊涂机,涂布量控制在35g/m2-45/m2,赋予本申请优秀的施工宽容性好、流平性较好,辊涂无拉丝的优点。本申请中的单体甲基丙烯酸羟乙酯开稀能力强有利于施工,含有羟基的丙烯酸用于辅助提高附着力。综上所述,本申请主要针对平板木门和柜内大板的产品进行辊涂,具有优秀的施工宽容性好、流平性较好,辊涂无拉丝,趋于镜面效果性能。
优选的,所述丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156、特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、磷酸脂丙烯酸脂HC5110、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA构成。
本申请中主体树脂体系加入PO-NPGDA循环测试中辊涂无拉丝,而HDDA循环测试中偶尔出现拉丝现象,因此,通过优化丙烯酸树脂组合物可改善本申请整体的辊涂无拉丝效果。
优选的,所述双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR90156、特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、磷酸脂丙烯酸脂HC5110、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA的质量比为(14-30):(20-32):(6-14):10:1:30。
通过采用上述技术方案,进一步改善本申请的施工宽容性,性能通用性及针对现场各式各样的环境、温度、工艺等原因,能够完美的解决了底漆的丰满度、流平性、辊涂无拉丝、趋于镜面效果。
优选的,所述双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR90156、特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、磷酸脂丙烯酸脂HC5110、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA的质量比为(14-24):(30-32):(6-14):10:1:30。
通过采用上述技术方案,进一步改善本申请的施工宽容性,性能通用性及针对现场各式各样的环境、温度、工艺等原因,能够完美的解决了底漆的丰满度、流平性、辊涂无拉丝、趋于镜面效果。
优选的,所述双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR90156、特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、磷酸脂丙烯酸脂HC5110、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA的质量比为14:32:14:10:1:30。
通过采用上述技术方案,进一步改善本申请的施工宽容性,性能通用性及针对现场各式各样的环境、温度、工艺等原因,能够完美的解决了底漆的丰满度、流平性、辊涂无拉丝、趋于镜面效果。
优选的,所述光引发剂是由光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂819构成;所述光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂819的质量比为(2.8-3.2):1:0.5。
通过采用上述技术方案,在波长395nm处光照完全吸收,解决深层固化和耐黄变问题,赋予了本申请较好的抗紫外老化效果、耐黄变效果。
优选的,所述润湿分散剂为DISPERBYK-111;所述高分子分散剂为EFKA-4010;所述消泡剂为TEGO-920;所述丙烯酸流平剂为BYK-358N;所述流变助剂为BYK-405。
通过改善优化助剂的选择,改善本申请的上漆涂布量、粘度、体系的表面张力,赋予本申请很好的漆膜稳定性、极好的宽容性、平整度。本专利所用的助剂,流平剂和分散剂在涂料体系有限混溶的线性树脂,不具备特殊的亲水和亲油结构,使得流平剂迁移到涂层表面,在高湿润的树脂体作下,湿润和流平剂富集协作用,促使漆膜丰满而平整。
优选的,所述无机填料为钛白粉BLR895搭配1250-1500目滑石粉、1250-1500目的硫酸钡、1250-2000目的超细碳酸钙、气相二氧化硅中的至少一种。
通过采用上述技术方案,可使得无机填料均匀分散于本申请体系中,改善本申请的力学强度、干膜的打磨性、遮盖力性能。
第二方面,本申请提供的一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆的制备方法,是通过以下技术方案得以实现的:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,丙烯酸树脂组合物以600-800r/min,搅拌4-8min,混合均匀;
步骤二,向步骤一中混合均匀的丙烯酸树脂组合物中加入润湿分散剂、高分子分散剂、消泡剂、丙烯酸流平剂、流变助剂、光引发剂,将转速调整到1200-1500r/min,搅拌10-15min;
步骤三,向步骤二中的混合料加入无机填料,将转速调整到1200-1500r/min,搅拌40-60min,混合均匀;
步骤四,向步骤三中的混合料加入甲基丙烯酸羟乙酯,将转速调整到1200-1500r/min,搅拌4-8min,混合均匀;得成品55螺纹UV镭射辊涂白底漆.
通过采用上述技术方案,本申请的制备工艺相对简单便于工业化批量生产。
综上所述,本申请具有以下优点:
1、本申请主要针对平板木门和柜内大板的产品进行辊涂,具有优秀的施工宽容性好、流平性较好,辊涂无拉丝,趋于镜面效果性能,且漆膜稳定性好、平整度较好。
2、本申请中55螺纹镭射辊涂白底漆的使用,相比传统PU\PE\NC工艺和性能,大大减少人工问题,可持续的涂装生产方案安全性好,满足了客户需求,可提高经济效益,降低了生产返工成本。
3、本申请通过选择优异的光固化树脂、单体、引发体系的合理搭配,制备出接近传统涂料的流平性、丰满度和表面装饰性能的喷涂白色底漆,通过使用最新的流变技术使得该涂料完全满足55螺纹镭射辊施工,具有较好的流平性和优异的丰满度,同时具备优秀的附着力、耐黄变、打磨等物理性能,以及满足现代工业4.0的施工方式和友好的环境保护性能,使得本申请产品在相当工件中完全可以取代传统涂料,具有非常巨大的市场前景。
具体实施方式
以下结合对比例和实施例对本申请作进一步详细说明。
原料己二醇二丙烯酸酯HDDA(CAS:13048-33-4,广东立邦长润发科技材料有限公司)。二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156,广东昊辉新材料有限公司CAS:113669-95-7。特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036,长沙广欣新材料科技有限公司,CAS:25035-69-2。丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA,长兴化学工业股份有限公司,CAS:2223-82-7。
实施例
实施例1
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
20份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
7份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
3份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,将2000g的丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D、700g的二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156、300g特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036、500g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、50g磷酸脂丙烯酸脂HC5110、1500g己二醇二丙烯酸酯HDDA置于搅拌釜中,以600r/min,搅拌5min,混合均匀,备用;
步骤二,向步骤一中混合均匀的丙烯酸树脂组合物中加入50g润湿分散剂DISPERBYK-111、50g高分子分散剂EFKA-4010、10g消泡剂TEGO-920、30g丙烯酸流平剂BYK-358N、10g流变助剂BYK-405、300g的光引发剂184;100g的光引发剂TPO;50g的光引发剂819,将转速调整到1400r/min,搅拌10min;
步骤三,向步骤二中的混合料加入2500g的钛白粉BLR895、1500g的1250目滑石粉268A,将转速调整到1400r/min,搅拌45min,混合均匀;
步骤四,向步骤三中的混合料加入350g的甲基丙烯酸羟乙酯,将转速调整到1200r/min,搅拌5min,混合均匀;得成品55螺纹UV镭射辊涂白底漆,所得成品进行QC检测,QC检测包括粘度、细度、密度;100微米拉纸板观察表面无缩孔、颗粒;干性、硬度、打磨性、附着力;100微米湿膜制备器在底漆板上刮涂初步观察表面流平性和丰满度。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
15份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
10份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
5份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
12份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
15份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
3份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
7份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
16份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
7份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
20份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
7份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
3份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份己二醇二丙烯酸酯HDDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
22份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
3份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
5份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份己二醇二丙烯酸酯HDDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在:己二醇二丙烯酸酯HDDA替换为丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在:配方中未加特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036。具体配方如下:
一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
21份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
9份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份己二醇二丙烯酸酯HDDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在:配方中未加二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156。具体配方如下:一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
23份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
7份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份己二醇二丙烯酸酯HDDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
对比例6
对比例6与实施例1的区别在:丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA替换为二缩三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA。具体配方如下:一种55螺纹UV镭射辊涂白底漆,是由以下重量份的原料制备而成:
20份丙烯酸树脂组合物为双酚A型环氧丙烯酸酯SM6105-80D;
7份二官聚氨酯丙烯酸酯树脂CR 90156;
3份特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036;
5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA;
0.5份磷酸脂丙烯酸脂HC5110;
15份二缩三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA;
0.5份的润湿分散剂DISPERBYK-111;
0.5份的高分子分散剂EFKA-4010;
0.1份的消泡剂TEGO-920;
0.3份的丙烯酸流平剂BYK-358N;
0.1份的流变助剂BYK-405;
3份的光引发剂184;
1份的光引发剂TPO;
0.5份的光引发剂819;
25份的钛白粉BLR895;
15份的1250目滑石粉268A
3.5份的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1、粘度检测按照GB/T 9751-1988。
2、细度检测按照GB/T 6753.1-2007。
3、附着力检测按照GB/T 9286-98。
4、施工性按照HG/T 3655-2012中5.4.7和GB18581-2020。
5、贮存稳定性按照HG/T 3655-2012中5.4.4和GB18581-2020。
数据分析
表1是实施例1-4和对比例3的检测参数
注:以上流动性和丰满度性测试中,数值5位为最优,1为最差。
表2是对比例1-2和对比例4-6的检测参数
注:以上流动性和丰满度性测试中,数值5位为最优,1为最差。
结合实施例1-4和对比例1-6并结合表1-2可以看出,实施例1与对比例1相对比可知,对比例1的丰满度、贮存稳定性均低于实施例1,且实施例1-4的储存稳定性优于对比例1和对比例6的储存稳定性,因此,采用特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036与润湿性聚酯丙烯酸酯树脂CR90156、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯PO-NPGDA单体,对整体的特殊结构丙烯酸树脂为主体树脂,在体系中加入静态表面张力的单体,来调节体系粘度,加入湿润分散剂和无机填料,制备出55螺纹镭射辊涂白底,模拟不同温度、不同涂装线数下束,反复循环辊涂测试,表现出很好的漆膜稳定性、极好的宽容性、平整度和轻砂的砂光效果。此外,循环测试(涂布量控制在35-45g/m2)中HDDA单体偶尔出现拉丝现象,二缩三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA单体也是偶尔出现拉丝现象,PO-NPGDA单体不拉丝,因此,PO-NPGDA单体对漆膜的饱满平整度,流动性,不拉丝等综合性能最佳。
结合实施例1-4和对比例1-6并结合表1-2可以看出,实施例5-6的综合性能最佳,实施例5-6中的流动性、丰满度优于实施例1-2、对比例1-2,且实施例5-6的粘度低于实施例1-2、对比例1-2,因此,实施例5-6为本申请的优选方案。
结合实施例1-4和对比例1-6并结合表1-2可以看出,实施例6的综合性能最佳优于实施例5,实施例6的流动性、丰满度更加,因此,实施例6为本申请的最佳实施方案。
结合实施例1-4和对比例1-6并结合表1-2可以看出,实施例1与对比例4相对比可知,对比例4的流动性和丰满度均低于实施例1,且实施例1与对比例5相对比可知,对比例5流动性能变差且施工性出现阻碍,因此,特殊改性丙烯酸酯树脂LT-4036与润湿性聚酯丙烯酸酯树脂CR90156搭配使用赋予了本申请极强的动态流动性和漆膜丰满度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。