CN116904106A - 一种准分子涂料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种准分子涂料及其应用。现有的准分子涂料采用172型准分子设备才能实现肤感哑光效果,172型准分子设备依赖于进口,价格昂贵,在设备的运行期间为了减少氧阻聚,需要提供大量的高纯氮气进行除氧,而且现有的准分子涂料的光泽只能实现5°以上的哑光效果,超低哑光效果1°无法实现。本发明的准分子涂料无需采用172型准分子设备固化,只需254型准分子设备即可实现超低光泽的肤感哑光效果。254型准分子设备性价比高,设备运行时无需氮气进行保护,这样节省了大量的成本,降低了准分子产品的生产难度。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种准分子涂料及其应用。
背景技术
涂料在汽车、家具、建筑等方面有着非常广泛应用,不仅可以提高其美观性,还能起到一定的保护作用,延长使用寿命。在社会经济发展过程中,涂料所发挥的作用越来越重要,人们对涂料的性能和质量有着非常高关注度。当前人们生活水平越来越高,环境保护意识逐渐增强,越来越珍惜资源的利用,对涂料产品质量要求十分严格,世界涂料工业正在向着经济、生态、能源、效率的原则方面发展。丙烯酸酯涂料的主要原料为甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯,混合树脂制作成丙烯酸树脂基料。
丙烯酸酯乳胶漆是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯等丙烯酸系单体加入乳化剂、引发剂等,经过乳液共聚而制得纯丙烯酸酯乳液;再以该乳液为主要成膜物质,加入适量的颜料、填料及助剂,经分散、混合、过滤而制成的涂料,是一种技术性能优良的涂料。丙烯酸树脂相比于其他合成高分子树脂材料,丙烯酸树脂材料有着非常明显的优点,比如说耐光性、耐候性、耐久性、耐热性等,230℃下不会发生变色,同时有着良好的耐酸碱腐蚀特性。在汽车、家电、建筑、塑料制品等方面应用越来越广泛。结合不同的树脂结构和生产工艺,丙烯酸数值涂料可以分为几种不同类型。
丙烯酸酯乳胶漆的主要成膜物质是丙烯酸酯系共聚乳液。颜料常用钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑和酞菁蓝等。填料一般用超细型填料,如800目以上的重质硅酸钙,高光泽的丙烯酸酯乳胶漆可不加填料。
丙烯酸酯乳胶漆外墙涂料比其他乳液涂料的涂膜光泽柔和,基层表面流畅光滑(木制表面及石膏板等);耐候性、保光保色性优良、耐久性优异,涂膜的耐用期可达10年以上;良好的透气性、渗透性及耐水性;附着力高、遮盖力强;耐酸碱性、防霉抗藻性能优异。耐污性较差,因此常利用其与其他树脂能良好相混溶的特点,将聚氨酯、聚酯或有机硅对其改性制得丙烯酸酯复合型耐玷污性外墙涂料,综合性能大大改善,得到广泛应用。
丙烯酸酯类数值因为存在有a-H,其耐氧化性和耐UV性低于甲基丙烯酸酯类树脂。丙烯酸树脂以C-C键为主链,有着非常好的耐氧化性、耐酸碱性和耐水解性。另一方面是机械性能,丙烯酸树脂的机械性能包含有延伸性、硬度、韧性等,这些性质很大程度上受到聚合物分子结构密度因素影响。随着侧链的增长,丙烯酸树脂的拉伸强度和硬度会有明显下降,延伸率和柔软性明显增大。聚甲基丙烯酸酯因为其a-位存在甲基,对C-C主链旋转运动起到较大限制。聚丙烯酸酯中不存在a-甲基,每个链都能够围绕主链进行旋转运动,这也就是聚甲基丙烯酸酯硬度和拉伸强度好,柔软性和延伸性较聚丙烯酸酯差的原因。
UV涂料配方中的丙烯酸酯双键在吸收172纳米紫外光后,可生成自由基而可以无需光引发剂。同时172纳米UV的穿透深度仅为100到500纳米,因此涂料只有表面极薄的一层被固化。这一薄层的聚合和交联,会发生收缩而形成不光滑的表面,并漂浮在未固化的下层液体上,达到表面哑光的效果。后续再采用常规UV或者电子束进行完全固化。不过这个固化需要在氮气环境下进行,使操作环境的氧气浓度低于100ppm。
这种消光的方法由于不需要使用消光剂,因此被称为“物理消光”。固化后65度光泽可以达到2.5,而85度光泽更可达到1.5。同时172纳米下表面发生的聚合和交联可提供高的表面硬度及高涂料密度。
准分子固化是涂层表面100-500纳米被光源穿透后,形成一层极薄的固化层,这一薄层聚合交联,会发生缩合而形成不光滑的表面,并漂浮在未固化的下层液体上,达到哑光的效果。目前准分子UV涂料采用的是172型准分子灯,为了减少氧阻聚,需在99.999%的高纯度氮气的保护下进行。市场上的准分子涂料配备的172型设备昂贵,设备运行也需要消耗大量的高纯氮气,运行成本极高。
发明内容
现有技术中存在的技术问题是现有准分子涂料固化只能通过昂贵的172型设备搭配高纯氮气固化,本发明是一款无需氮气,且只需通过性价比高的245型准分子设备即可实现固化的涂料。
为了解决上述存在的技术问题,本申请提供如下技术方案:
本发明提供一种准分子涂料,按重量份计,包括如下组分:
30-70份的六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂,15-35份的三官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂,10-30份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),3-7份的光引发剂,0.1-1份的紫外光吸收剂,1-3份的分散剂,1-10份的二氧化硅哑粉。
优选的,所述光引发剂选自光引发剂819、光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂BP和光引发剂651中的至少一种。
优选的,所述紫外光吸收剂选自邻羟基本甲酸酯、苯并三氮唑和二羟基二苯甲酮中的一种或多种。
优选的,所述分散剂为不饱和多元羧酸共聚物、聚硅氧烷共聚物、改性聚氨酯或聚酯改性聚烯烃亚酰胺。
具体的,所述六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂购自长兴材料公司6194;
所述三官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂购自长兴材料公司DR-U010;
所述1,6-己二醇二丙烯酸酯购自长兴材料公司EM221;
所述不饱和多元羧酸共聚物的型号为BYK-W940;
所述聚硅氧烷共聚物的型号为BYK-W940;
改性聚氨酯的型号为EFKA-4200;
聚酯改性聚烯烃亚酰胺的型号为BYK-2159。
本发明还提供一种准分子涂料涂层,所述准分子涂料涂层采用权利要求1-3中任一项所述准分子涂料,所述准分子涂料涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1:将准分子涂料涂覆于样板上,LED灯进行表面固化,得到LED固化涂层;
S2:将所述LED固化涂层进行哑光处理,得到准分子固化涂层;所述哑光处理的方法为准分子灯照射;
S3:将所述准分子固化涂层进行UV固化,得到所述准分子涂料涂层。
优选的,所述步骤S1中,表面固化的能量光强为300-2000mj/cm2,
优选的,所述步骤S1中,表面固化的光辐照度为500-3000mw/cm2。
优选的,所述步骤S2中,准分子灯照射的能量光强为100-500mj/cm2。
优选的,所述步骤S2中,准分子灯照射的光辐照度为5-50mw/cm2。
优选的,所述步骤S3中,UV固化的能量光强为200-1000mj/cm2。
优选的,所述步骤S3中,UV固化的光辐照度为100-300mw/cm2。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点:
相对于现有的准分子涂料,只能适用于172型准分子设备,且其产品效果只能实现光泽5°以上的准分子效果,而对于本发明,准分子固化不再仅限于172准分子设备,也能实现5°以下的超低准分子效果。
现有的准分子涂料采用172型准分子设备才能实现肤感哑光效果,172型准分子设备依赖于进口,价格昂贵,在设备的运行期间为了减少氧阻聚,需要提供大量的高纯氮气进行除氧,而且现有的准分子涂料的光泽只能实现5°以上的哑光效果,超低哑光效果1°无法实现。本发明的准分子涂料无需采用172型准分子设备固化,只需254型准分子设备即可实现超低光泽的肤感哑光效果。254型准分子设备性价比高,设备运行时无需氮气进行保护,这样节省了大量的成本,降低了准分子产品的生产难度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
制备一种准分子涂料,按重量份计,配方如下:
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂(6官能团树脂):50份;
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂(3官能团树脂):25份;
HDDA:13.5份;
光引发剂:5份;
紫外光吸收剂:0.5份;
分散剂:1份;
二氧化硅哑粉:5份;
将上述配方分散均匀并涂布在样板上,将涂布的样板按照700~1500mj/cm2/800~2000mw/cm2的能量光强进行LED表层固化,将经过LED固化的样板按照200~300mj/cm2/5~20mw/cm2的条件进行245型准分子固化,实现表层的哑光处理。将经过准分子固化的样板按照300~800mj/cm2/100~200mw/cm2的条件进行高压汞灯后固化,样板测试:光泽2.5°(60°分光),耐磨1000次无划痕、无明显光泽变化(#0000/1kg/2*2),硬度3H(三菱/1kg)。
实施例2
制备一种准分子涂料,按重量份计,配方如下:
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂(6官能团树脂):42份;
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂(3官能团树脂):20份;
HDDA:21.5份;
光引发剂:4份;
紫外光吸收剂:0.5份;
分散剂:2份;
二氧化硅哑粉:10份;
将上述配方分散均匀并涂布在样板上,将涂布的样板按照700~1500mj/cm2/800~2000mw/cm2的能量光强进行LED表层固化,将经过LED固化的样板按照200~300mj/cm2/5~20mw/cm2的条件进行245型准分子固化,实现表层的哑光处理。将经过准分子固化的样板按照300~800mj/cm2/100~200mw/cm2的条件进行高压汞灯后固化,样板测试:光泽0.5°(60°分光),耐磨1000次无划痕、无明显光泽变化(#0000/1kg/2*2),硬度3H(三菱/1kg)。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种准分子涂料,其特征在于,按重量份计,包括如下组分:
30-70份的六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂,15-35份的三官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂,10-30份的1,6-己二醇二丙烯酸酯,3-7份的光引发剂,0.1-1份的紫外光吸收剂,1-3份的分散剂,1-10份的二氧化硅哑粉。
2.如权利要求1所述的准分子涂料,其特征在于,所述紫外光吸收剂选自邻羟基本甲酸酯、苯并三氮唑和二羟基二苯甲酮中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的准分子涂料,其特征在于,所述分散剂为不饱和多元羧酸共聚物、聚硅氧烷共聚物、改性聚氨酯或聚酯改性聚烯烃亚酰胺。
4.一种准分子涂料涂层,其特征在于,所述准分子涂料涂层采用权利要求1-3中任一项所述准分子涂料,所述准分子涂料涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1:将准分子涂料涂覆于样板上,LED灯进行表面固化,得到LED固化涂层;
S2:将所述LED固化涂层进行哑光处理,得到准分子固化涂层;所述哑光处理的方法为准分子灯照射;
S3:将所述准分子固化涂层进行UV固化,得到所述准分子涂料涂层。
5.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S1中,表面固化的能量光强为300-2000mj/cm2。
6.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S1中,表面固化的光辐照度为500-3000mw/cm2。
7.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S2中,准分子灯照射的能量光强为100-500mj/cm2。
8.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S2中,准分子灯照射的光辐照度为5-50mw/cm2。
9.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S3中,UV固化的能量光强为200-1000mj/cm2。
10.如权利要求4所述的准分子涂料涂层,其特征在于,所述步骤S3中,UV固化的光辐照度为100-300mw/cm2。
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Cited By (1)
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CN117511386A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-06 | 南京林业大学 | 一种短波uv固化哑光肤感涂层、制备方法及应用 |
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CN117511386A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-06 | 南京林业大学 | 一种短波uv固化哑光肤感涂层、制备方法及应用 |
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