CN116535968A - 一种木地板用uv光固化抗静电面漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，本发明提供了一种木地板用UV光固化抗静电面漆及其制备方法。该UV光固化抗静电面漆包括以下重量份的组分：光固化树脂50～80份，聚甲基脲树脂1～10份，抗静电添加剂10～20份，光引发剂1～5，石墨烯1～5份，有机溶剂50～70份，水50～70份，助剂10～30份。本发明提供的UV光固化抗静电面漆对底材的附着力强，固化速度快，不仅具有长期稳定的抗静电能力，还具有优异的物化性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种木地板用UV光固化抗静电面漆及其制备方法。
背景技术
家具行业长期使用的涂料主要是PU、PE、NC涂料等，通过喷涂施工，效率低、成本高，不仅污染环境，并且影响施工人员的健康。相反，UV涂料具有绿色环保、成本低廉、便于机械化操作、效率高等诸多优点，越来越引起人们的注意，被称为“21世纪的绿色工业新技术”。
UV面漆是UV涂料的一种，其由于固化快，效率高，适合大规模的流水线生产，在家具行业中应用也越来越频繁。由于现有的UV固化面漆不具有抗静电效果，木地板在日常使用时，会因摩擦、气候等因素会使木地板表面会积累大量静电，而静电的存在会给放置在地板上的金属器件带来危害，甚至导致稳定性下降出现故障等缺陷，尤其是在空气干燥的情况下，木地板更容易积累静电且不易耗散，极易产生静电触电。而现有的UV抗静电面漆常用的方法是通过在UV面漆中添加导电填料或离子型抗静电剂来提升UV面漆的抗静电性能，虽然初期抗静电性能优异，但稳定持久性一般，并且耐磨性和耐腐蚀性能也比较差。
因此，如何提供一种物理和化学性能优异且抗静电的面漆成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种木地板用UV光固化抗静电面漆及其制备方法，其目的是解决现有技术的木地板极易积累大量静电不易耗散的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种木地板用UV光固化抗静电面漆，包括以下重量份的组分：
光固化树脂50～80份，聚甲基脲树脂1～10份，抗静电添加剂10～20份，光引发剂1～5份，石墨烯1～5份，有机溶剂50～70份，水50～70份，助剂10～30份。
进一步的，所述光固化树脂为聚氨酯丙烯酸树脂和/或聚酯丙烯酸树脂。
进一步的，所述抗静电添加剂包括质量比为1～3：1～3的A组分和B组分，所述A组分为环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钡和环烷酸铝中的一种或几种；所述B组分为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐一种或几种。
进一步的，所述光引发剂为烷基苯酮类、二苯甲酮类和硫杂蒽酮类中的一种或几种。
进一步的，所述有机溶剂为二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、苯甲醇和乙醇中的一种或几种。
进一步的，所述助剂为消泡剂、防潮剂、防沉剂、分散剂和流平剂中的一种或几种。
本发明提供了上述UV光固化抗静电面漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、将光固化树脂、抗静电添加剂、石墨烯、有机溶剂和水混合后得到第一混合物；
S2、将第一混合物、光引发剂和助剂混合后得到第二混合物；
S3、将第二混合物和聚甲基脲树脂混合后即得UV光固化抗静电面漆。
进一步的，所述步骤S1中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为500～1000r/min，搅拌的时间为30～60min。
进一步的，所述步骤S2中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为100～300r/min，搅拌的时间为10～30min。
进一步的，所述步骤S3中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为1000～2000r/min，搅拌的时间为30～60min。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明使用的环烷酸盐主要来自石油酸，而石油酸则是在炼油工业中必须除去的有害物质，对环烷酸进行回收并与离子液体配合使用应用于抗静电的面漆中，不仅可以大幅度提升面漆的抗静电能力，加快面漆固化，提升面漆的物化性能，还能为石油酸的处理提供一种新的用途，实现了石油酸资源化的利用。
本发明提供的面漆的制备方法简单，对设备无特殊要求，可进行大规模生产。
具体实施方式
本发明提供了一种木地板用UV光固化抗静电面漆，包括以下重量份的组分：
光固化树脂50～80份，聚甲基脲树脂1～10份，抗静电添加剂10～20份，光引发剂1～5份，石墨烯1～5份，有机溶剂50～70份，水50～70份，助剂10～30份。
在本发明中，光固化树脂的用量优选为55～75份，进一步优选为60～70份。
在本发明中，聚甲基脲树脂的用量优选为2～8份，进一步优选为4～6份；所述聚甲基脲树脂能提升面漆的滑爽性，还能提升面漆的抗静电能力。
在本发明中，抗静电添加剂的用量优选为12～18份，进一步优选为14～16份。
在本发明中，光引发剂的用量优选为2～4份，进一步优选为3份。
在本发明中，石墨烯的用量优选为2～4份，进一步优选为3份；所述石墨烯可增大面漆对底材的附着力，保持面漆的物理和化学性能，从而增加产品的使用寿命。
在本发明中，有机溶剂的用量优选为55～65份，进一步优选为58～60份。
在本发明中，水的用量优选为55～65份，进一步优选为58～60份。
在本发明中，助剂的用量优选为15～25份，进一步优选为18～22份。
在本发明中，所述光固化树脂为聚氨酯丙烯酸树脂和/或聚酯丙烯酸树脂，优选为聚氨酯丙烯酸树脂。
在本发明中，所述抗静电添加剂包括质量比为1～3：1～3的A组分和B组分，所述A组分为环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钡和环烷酸铝中的一种或几种，优选为环烷酸铁、环烷酸锌、环烷酸钡和环烷酸铝中的一种或几种进一步优选为环烷酸铁、环烷酸锌和环烷酸铝中的一种或几种；所述B组分为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐一种或几种，优选为1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐一种或几种，进一步优选为N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和/或三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐一种或几种；所述A组分和B组分的质量比优选为1：1。
在本发明中，所述光引发剂为烷基苯酮类、二苯甲酮类和硫杂蒽酮类中的一种或几种；所述烷基苯酮类优选为α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮和α-胺烷基苯酮中的一种或几种，进一步优选为α-羟烷基苯酮和/或α-胺烷基苯酮；所述二苯甲酮类优选为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮和米蚩酮中的一种或几种，进一步优选为二苯甲酮和/或2,4-二羟基二苯甲酮；所述硫杂蒽酮类优选为硫代丙氧基硫杂蒽酮和/或异丙基硫杂蒽酮，进一步优选为硫代丙氧基硫杂蒽酮。
在本发明中，所述有机溶剂为二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、苯甲醇和乙醇中的一种或几种，优选为二乙二醇甲醚、苯甲醇和乙醇中的一种或几种；进一步优选为苯甲醇和/或乙醇。
在本发明中，所述助剂为消泡剂、防潮剂、防沉剂、分散剂和流平剂中的一种或几种；所述消泡剂优选为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；进一步优选为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；
所述防潮剂优选为硅藻泥，硅藻泥还可以使面漆具有阻燃作用，还可以使面漆吸收电子产品的电磁辐射；
所述防沉剂优选为气相二氧化硅和/或膨润土，进一步优选为气相二氧化硅；
所述分散剂优选为焦磷酸钠、六偏磷酸钠、偏硅酸钠和二硅酸钠中的一种或几种，进一步优选为焦磷酸钠、六偏磷酸钠和二硅酸钠中的一种或几种；
所述流平剂优选为异佛尔酮、二丙酮醇和聚甲基烷基硅氧烷中的一种或几种，进一步优选为二丙酮醇和/或聚甲基烷基硅氧烷。
本发明提供了上述UV光固化抗静电面漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、将光固化树脂、抗静电添加剂、石墨烯、有机溶剂和水混合后得到第一混合物；
S2、将第一混合物、光引发剂和助剂混合后得到第二混合物；
S3、将第二混合物和聚甲基脲树脂混合后即得UV光固化抗静电面漆。
在本发明中，所述步骤S1中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为500～1000r/min，优选为600～900r/min，进一步优选为700～800r/min；搅拌的时间为30～60min，优选为35～55min，进一步优选为40～50min。
在本发明中，所述步骤S2中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为100～300r/min，优选为150～250r/min，进一步优选为200r/min；搅拌的时间为10～30min，优选为15～25min，进一步优选为20min。
在本发明中，所述步骤S3中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为1000～2000r/min，优选为1200～1800r/min，进一步优选为1400～1600r/min；搅拌的时间为30～60min，优选为35～55min，进一步优选为40～50min。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
S1、将60份光固化树脂(聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂的用量相同)、16份抗静电添加剂(环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸钡、环烷酸铝、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐的用量相同)、3份石墨烯、60份有机溶剂(苯甲醇和乙醇的用量相同)和60份水以800r/min的转速搅拌混合40min得到第一混合物；
S2、将第一混合物、3份光引发剂(α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮和α-胺烷基苯酮的用量相同)、2份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、2份聚二甲基硅氧烷、2份硅藻泥、2份气相二氧化硅、2份焦磷酸钠和2份二丙酮醇以200r/min的转速搅拌混合20min得到第一混合物；
S3、将第二混合物和6份聚甲基脲树脂以1500r/min的转速搅拌混合50min即得UV光固化抗静电面漆。
实施例2
S1、将70份光固化树脂(聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂的用量相同)、18份抗静电添加剂(环烷酸铁、环烷酸钡、环烷酸铝、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐的用量相同)、2份石墨烯、70份有机溶剂(二乙醇二甲醚和乙醇的用量相同)和55份水以900r/min的转速搅拌混合35min得到第一混合物；
S2、将第一混合物、2份光引发剂(α-羟烷基苯酮和α-胺烷基苯酮的用量相同)、2份乳化硅油、3份聚二甲基硅氧烷、3份硅藻泥、2份膨润土、3份偏硅酸钠和2份异佛尔酮以100r/min的转速搅拌混合30min得到第一混合物；
S3、将第二混合物和4份聚甲基脲树脂以1600r/min的转速搅拌混合45min即得UV光固化抗静电面漆。
实施例3
S1、将68份光固化树脂(聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂的用量相同)、15份抗静电添加剂(环烷酸铁、环烷酸钡、环烷酸锌、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐的用量相同)、5份石墨烯、55份有机溶剂(二乙醇二甲醚和二乙二醇丁醚的用量相同)和70份水以600r/min的转速搅拌混合50min得到第一混合物；
S2、将第一混合物、4份光引发剂(α,α-二乙氧基苯乙酮和α-胺烷基苯酮的用量相同)、2份乳化硅油、1份聚二甲基硅氧烷、1份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、4份硅藻泥、2份膨润土、3份六偏磷酸钠、3份聚甲基烷基硅氧烷和3份异佛尔酮以250r/min的转速搅拌混合15min得到第一混合物；
S3、将第二混合物和7份聚甲基脲树脂以1800r/min的转速搅拌混合35min即得UV光固化抗静电面漆。
对比例1
用同等重量份数的导电炭黑替换实施例1中的抗静电添加剂，其余步骤与实施例1相同。
对比例2
用同等重量份数的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐替换实施例1中的抗静电添加剂，其余步骤与实施例1相同。
对比例3
用同等重量份数的环烷酸铁替换实施例1中的抗静电添加剂，其余步骤与实施例1相同。
性能测试
将实施例1～3和对比例1～2制备的面漆应用在木地板上，并检测木地板表面的电阻，检测结果见表1。
表1木地板表面的电阻检测结果
| 产品 | 表面电阻率(Ω·m) |
| 实施例1 | 8.4×103 |
| 实施例2 | 7.6×104 |
| 实施例3 | 7.1×104 |
| 对比例1 | 4.2×108 |
| 对比例2 | 5.9×108 |
| 对比例3 | 6.6×108 |
由表1可得，本发明所制备的UV光固化抗静电面漆具有优异的抗静电性能。
测试实施例1～3及对比例1～2制备的面漆的耐水性、耐腐蚀性和耐候性，检测数据及结果见表2。
表2面漆的性能测试结果
由表2可得，本发明所制备的UV光固化抗静电面漆具有优异的耐水性、耐腐蚀性和耐候性，从而可以提升其使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种木地板用UV光固化抗静电面漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：
光固化树脂50～80份，聚甲基脲树脂1～10份，抗静电添加剂10～20份，光引发剂1～5份，石墨烯1～5份，有机溶剂50～70份，水50～70份，助剂10～30份。
2.根据权利要求1所述的UV光固化抗静电面漆，其特征在于，所述光固化树脂为聚氨酯丙烯酸树脂和/或聚酯丙烯酸树脂。
3.根据权利要求2所述的UV光固化抗静电面漆，其特征在于，所述抗静电添加剂包括质量比为1～3：1～3的A组分和B组分，所述A组分为环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钡和环烷酸铝中的一种或几种；所述B组分为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐和三丁基甲基胺双(三氟甲基磺酰)亚胺盐一种或几种。
4.根据权利要求1或3所述的UV光固化抗静电面漆，其特征在于，所述光引发剂为烷基苯酮类、二苯甲酮类和硫杂蒽酮类中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的UV光固化抗静电面漆，其特征在于，所述有机溶剂为二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、苯甲醇和乙醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1、2或5所述的UV光固化抗静电面漆，其特征在于，所述助剂为消泡剂、防潮剂、防沉剂、分散剂和流平剂中的一种或几种。
7.权利要求1～6任一项所述UV光固化抗静电面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将光固化树脂、抗静电添加剂、石墨烯、有机溶剂和水混合后得到第一混合物；
S2、将第一混合物、光引发剂和助剂混合后得到第二混合物；
S3、将第二混合物和聚甲基脲树脂混合后即得UV光固化抗静电面漆。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为500～1000r/min，搅拌的时间为30～60min。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为100～300r/min，搅拌的时间为10～30min。
10.根据权利要求7～9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的转速为1000～2000r/min，搅拌的时间为30～60min。
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