CN115948113A - 一种钢笔外壳用uv涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种钢笔外壳用UV涂料。用烤漆色底和烤漆光油做钢笔外壳的涂层,涂层的耐磨性较差。针对上述问题,本发明提供一种钢笔外壳用UV涂料,本发明将醛酮树脂引入聚氨酯丙烯酸酯结构中,使得醛酮树脂以化学键的形式存在于固化涂层中,所获固化涂层获得了较好的耐油、耐化、耐候稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体涉及一种钢笔外壳用UV涂料。
背景技术
钢笔外壳,通常采用聚酯油墨烤漆作为装饰涂层,涂层的耐磨和光泽都不够理想。醛酮树脂与涂料用树脂以及有机溶剂具有良好的兼容性,对无机颜填料具有良好的润湿、分散作用,对提高涂料的耐磨、硬度、光泽等性能具有较好的作用,被广泛用作油墨、圆珠笔的分散剂和光亮剂。未经改性的醛酮树脂在涂料体系中仅仅作为物理成膜物,不能参与漆膜的化学交联过程,会降低漆膜的耐磨稳定性。
针对上述问题,中国发明专利CN105542098A公开了一种改性醛酮树脂,其在醛酮树脂结构中引入了大量的双键,使得改性醛酮树脂可以参与到涂料体系的光固化过程中,以达到提高漆膜耐油、耐化以及耐候稳定性的效果。但改性后的醛酮树脂易被引入的基团空间包覆,使其对无机颜填料的润湿、分散性下降,容易造成漆膜的耐磨性和光泽度变差。
发明内容
现有技术中存在的问题是:采用聚酯油墨烤漆作为钢笔外壳的装饰涂层,涂层的耐磨性较差。针对上述问题,本发明提供一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,包括以下成分:
具体地,所述改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤:
(1)在三孔圆底烧瓶中加入77.6g乙氧化双酚A二丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将15.6g巯基乙醇持续滴加至烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物A;
(2)在三孔圆底烧瓶中加入28.4g乙氧化苯氧基丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将18.4g 3-巯基-1,2-丙二醇持续滴加到烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物B;
(3)将70.7g IPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,然后加入46.8g产物A和23.4g产物B,搅拌均匀后,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,之后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
具体地,所述活性单体包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
具体地,所述光引发剂包括TPO、819、1173、184、ITX、907中的至少一种。
具体地,所述流平剂为有机硅类流平剂。
具体地,所述有机硅类流平剂包括BYK333、迪高450中的至少一种。
具体地,所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
具体地,所述有机硅类消泡剂包括迪高815N、德谦5300、德谦3100、BYK1798中的至少一种。
具体地,所述分散剂为高分子类分散剂。
具体地,所述高分子类分散剂包括德谦DP983、BYK168、迪高710中的至少一种。
有益效果
(1)本发明涂料体系中添加有纳米氧化铝,可以显著改善固化涂层的耐磨性;
(2)醛酮树脂对无机颜填料具有良好的润湿、分散作用,对提高涂层的耐磨、硬度、光泽等性能具有较好的作用,本发明将醛酮树脂引入聚氨酯丙烯酸酯结构中,使得醛酮树脂以化学键的形式存在于固化涂层中,不仅提高了涂层的耐磨性和光泽度,还使得所获固化涂层具有较好的耐磨稳定性;
(3)本发明在将醛酮树脂引入聚氨酯丙烯酸酯结构中的同时,还引入了乙氧化苯氧基丙烯酸酯和乙氧化双酚A丙烯酸酯结构,苯环结构有助于提高固化涂层的刚性、光泽度,因此,苯氧基、双酚A片段的存在对改善固化涂层的光泽度和耐磨性十分有利,乙氧基为极性基团,丰富的乙氧基可以提高涂料体系对无机颜填料的润湿、分散性,对进一步改善固化涂层的光泽度、耐磨性也十分有利。
具体实施方式
本发明实施例中的改性聚氨酯丙烯酸酯,其制备方法如下:
(1)在三孔圆底烧瓶中加入77.6g乙氧化双酚A二丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将15.6g巯基乙醇持续滴加至烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物A;
(2)在三孔圆底烧瓶中加入28.4g乙氧化苯氧基丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将18.4g 3-巯基-1,2-丙二醇持续滴加到烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物B;
(3)将70.7g IPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,然后加入46.8g产物A和23.4g产物B,搅拌均匀后,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,之后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
本发明以下实施例中所用纳米氧化铝平均粒径是200nm,购自安徽中航纳米科技发展公司,型号ZH-Al2O3200N。
本发明以下实施例中所用钛白粉为杜邦902钛白粉。
实施例1
一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,组成如下:
实施例2
一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,组成如下:
实施例3
一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,组成如下:
实施例4
一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,组成如下:
实施例5
一种钢笔外壳用UV涂料,以重量份数计,组成如下:
对比例1同实施例1,不同之处在于,对比例1中的改性聚氨酯丙烯酸酯,按照以下步骤制备:
将70.4g IPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,之后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
对比例2同实施例1,不同之处在于,对比例2中的改性聚氨酯丙烯酸酯,按照以下步骤制备:
(1)在三孔圆底烧瓶中加入77.6g乙氧化双酚A二丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将15.6g巯基乙醇持续滴加至烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物A;
(2)将70.4g IPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,然后加入93.2g产物A,搅拌均匀后,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,然后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
对比例3同实施例1,不同之处在于,对比例3中的改性聚氨酯丙烯酸酯,按照以下步骤制备:
(1)在三孔圆底烧瓶中加入28.4g乙氧化苯氧基丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将18.4g 3-巯基-1,2-丙二醇持续滴加到烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物B;
(2)将70.4g IPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,然后加入46.8g产物B,搅拌均匀后,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,然后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
对比例4同实施例1,不同之处是在于,对比例4采用醛酮树脂A-81与聚氨酯丙烯酸酯按照质量比1:3组成的混合物替换实施例1中的改性聚氨酯丙烯酸酯,所述聚氨酯丙烯酸酯为三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物ETERCUREDR-U268。
性能测试
将本发明实施例1-5以及对比例1-4所获涂料分别涂覆在不锈钢304表面并置于紫外灯下进行光固化,得到厚度均为25μm的光固化涂层。对本发明实施例1-5以及对比例1-4所获光固化涂层进行相关性能测试,测试结果如表1所示。
光泽度(60°):按照GB/T 9754-2007测试。
硬度:按照GB/T 6739-2006测试。
耐磨性:按照BSEN16094-2012采用马丁代尔测试,耐磨性高低B1>B2>B3。
附着力:按照GB/T9286-1998进行测试。
表1
测试项 | 硬度 | 光泽度 | 耐磨性(级) | 附着力 |
实施例1 | 2H | 93 | B2 | 0 |
实施例2 | 2H | 99 | B1 | 0 |
实施例3 | 2H | 94 | B1 | 0 |
实施例4 | 3H | 94 | B1 | 0 |
实施例5 | 2H | 95 | B2 | 0 |
对比例1 | H | 91 | B3 | 0 |
对比例2 | H | 92 | B3 | 0 |
对比例3 | 2H | 94 | B3 | 0 |
对比例4 | H | 89 | B3 | 1 |
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括以下步骤:
(1)在三孔圆底烧瓶中加入77.6g乙氧化双酚A二丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将15.6g巯基乙醇持续滴加至烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物A;
(2)在三孔圆底烧瓶中加入28.4g乙氧化苯氧基丙烯酸酯、0.05g光引发剂1173、70mL甲苯,然后将圆底烧瓶的温度升至50℃,在氮气保护下,将18.4g 3-巯基-1,2-丙二醇持续滴加到烧瓶中,边搅拌边用波长365nm的LED灯照射,通过FTIR监测反应,当反应体系中的双键吸收峰消失,反应结束,旋蒸除去溶剂,得到产物B;
(3)将70.7gIPDI、0.04g DBTDL、140mL THF加入到三孔圆底烧瓶中,然后加入46.8g产物A和23.4g产物B,搅拌均匀后,在氮气保护下将反应体系的温度升至70℃,之后将醛酮树脂A-81的丁酯溶液持续滴加至烧瓶中,所述醛酮树脂A-81在丁酯中的质量百分含量为50%,通过FTIR监测反应,搅拌反应至反应体系中的NCO-摩尔量降低至原来的20%,停止滴加醛酮树脂A-81的丁酯溶液,之后将0.005g对苯二酚加入至反应体系中,然后在反应体系中持续滴加PETA,通过FTIR监测反应,于70℃下搅拌反应至反应体系中的NCO-吸收峰在FTIR光谱上消失,停止滴加PETA,反应结束,最后,通过旋转蒸发除去溶剂,即得到改性聚氨酯丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述活性单体包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述光引发剂包括TPO、819、1173、184、ITX、907中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述流平剂为有机硅类流平剂。
6.根据权利要求7所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述有机硅类流平剂包括BYK333、迪高450中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
8.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述有机硅类消泡剂包括迪高815N、德谦5300、德谦3100、BYK1798中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述分散剂为高分子类分散剂。
10.根据权利要求11所述的一种钢笔外壳用UV涂料,其特征在于,所述高分子类分散剂包括德谦DP983、BYK168、迪高710中的至少一种。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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