CN117046694B - 一种用于墙壁开关的覆面工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及表面涂料技术领域，具体为一种用于墙壁开关的覆面工艺，包括以下工艺步骤：步骤(1)表面涂料的配置：将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，得到表面涂料；步骤(2)基于表面涂料的覆面工艺：将步骤(1)中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，干燥，固化，得到覆面开关。本发明将醋酸丁酸纤维素与2‑羟基甲基丙烯酸甲酯反应，而后将其作为聚氨酯组分，进行水性聚氨酯乳液的制备，在水性聚氨酯乳液中引入醋酸丁酸纤维素酯结构，提高表面涂料的润湿性、流平性、附着力和成膜性，改善了涂层的耐水性，提高覆面开关的表面硬度、耐磨等性能。
Description
技术领域
本发明涉及表面涂料技术领域，具体为一种用于墙壁开关的覆面工艺。
背景技术
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，塑料制品已经进入人们生活的方方面面，成为一种不可缺少的重要材料。例如在开关领域就有着长足的发展和应用。墙壁开关是指安装在墙壁上使用的电器开关，用于连通和断开电路，以控制照明灯的开关，常用材料为聚碳酸酯PC、脲醛树脂UF、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物ABS等。塑料经过挤塑、压塑等工艺成型，其表面性能不佳，多会采用涂料对其进行表面涂饰进行改善。ABS大多采用聚氨酯涂料进行涂装，其与ABS间的附着力较差，经过涂料覆面形成的涂层在长时间使用后会发生磨损、发白等现象，表面手感变差，使其使用性能下降。因此，我们提出一种用于墙壁开关的覆面工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于墙壁开关的覆面工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于墙壁开关的覆面工艺，包括以下工艺步骤：
步骤(1)表面涂料的配置：
将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，得到表面涂料；
步骤(2)基于表面涂料的覆面工艺：
将步骤(1)中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，干燥，固化，形成涂层，得到覆面开关。
进一步的，所述表面涂料包括以下质量组分：80～85份水性聚氨酯乳液、5～8份片状填料、5～10份热引发剂、4.3～7.5份助剂。
进一步的，所述水性聚氨酯乳液由以下工艺制得：
S1、纤维素的改性：
取二甲苯，在氮气气氛保护下，搅拌并加热至98～105℃，缓慢加入醋酸丁酸纤维素，溶解，依次加入催化剂、2-羟基甲基丙烯酸甲酯，于140～148℃温度下搅拌，回流反应300～400min；加入乙酸乙酯溶胀，加入环己烷，静置分层，过滤，34～37℃真空干燥24h；得到不饱和纤维素；
S2、乳液的制备：
将HDI三聚体、催化剂(20％组分质量)、丙酮混合，搅拌，冷凝，加热至38～42℃，缓慢加入不饱和纤维素(20％～33％组分质量)、阻聚剂(20％～33％组分质量)，30min内加完，升温至60～65℃，反应30～40min；继续升温至70～75℃，反应240～270min；
缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌5～8min；缓慢加入聚醚胺、2,2-二羟甲基丁酸、催化剂(40％组分质量)，60min内加完，70～75℃温度下反应240～270min；
缓慢加入不饱和纤维素(剩余组分质量)、催化剂(剩余组分质量)、阻聚剂(剩余组分质量)，30min内加完，反应至-NCO反应完全；降温至45～50℃；加入三乙胺，反应60～70min中和；
于25～27℃温度下，加水剪切，以2500～3000r/min的转速分散8～10min，减压蒸馏去除丙酮，得到水性聚氨酯乳液，固含量为25％～30％。
进一步的，所述S1中，醋酸丁酸纤维素、2-羟基甲基丙烯酸甲酯、催化剂丁基锡酸、二甲苯的质量比为40:(28.3～42.43):(0.13～0.19):100。
进一步的，所述S2中，水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276～553份HDI三聚体、10～24份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、512～1023份不饱和纤维素、222～444份异佛尔酮二异氰酸酯、3200～3600份聚醚胺、113～129份2,2-二羟甲基丁酸、5～10份阻聚剂对羟基苯甲醚、162～182份三乙胺；
HDI三聚体、丙酮的质量比为1:(0.4～1.6)。
进一步的，所述片状填料为二氧化硅、石墨、氮化硼、金属锌、铝粉中的一种。
进一步的，所述片状填料以浆料的形式加入表面涂料中，浆料的制备工艺如下：
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入醋酸丁酸纤维素，搅拌溶解，升温至90～98℃，缓慢加入引发剂、单体，60min内加完，恒温反应120～200min，得到水性纤维素；
取乙醇溶液，加入片状填料、水性纤维素，搅拌，超声分散15～20min，得到浆料。
进一步的，醋酸丁酸纤维素、单体、引发剂过氧化苯甲酰、混合溶剂的质量比为100:(52.9～79.3):(0.01～0.02):150。
进一步的，混合溶剂中，乙酸乙酯、乙二醇丁醚的体积比为3:1。
进一步的，单体为巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯的混合，质量比为(0.5～1.0):1。
巯基甲基甲基丙烯酸酯在使用前利用三苯甲基氯进行巯基保护，并在制备水性纤维素后利用三乙胺/二甲基甲酰胺脱除。
进一步的，所述浆料包括以下质量组分：40～65份片状填料、20～40份水性纤维素、100份乙醇溶液；
乙醇溶液的质量浓度为10％～20％。
进一步的，所述助剂包括以下质量组分：4～6份成膜助剂、0.1～0.5份润湿剂、0.1～0.5份流平剂、0.1～0.5份消泡剂。
进一步的，步骤(1)中，分散的工艺条件为：转速1000r/min，分散时间40min。
进一步的，步骤(2)中，喷涂的工艺条件为：空气压力0.5～0.8MPa，涂膜厚度25μm，室温流平5～10min。
进一步的，步骤(2)中，干燥的工艺条件为：干燥温度60～65℃，干燥时间10～30min；
固化为UV光固化，固化的工艺条件为：中压汞灯80～100mW/cm2，800～1000mJ/cm2，固化6～8s，室温放置2h。
上述分散、喷涂、干燥工艺均在避光条件下进行。
进一步的，所述墙壁开关为PC(聚碳酸酯)、PA(聚酰胺)或者ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的用于墙壁开关的覆面工艺，通过以二甲苯为溶液体系，氮气气氛中和催化剂作用下，将醋酸丁酸纤维素与2-羟基甲基丙烯酸甲酯反应，使得醋酸丁酸纤维素中的羟基与2-羟基甲基丙烯酸甲酯发生酯交换，在醋酸丁酸纤维素中引入碳碳双键，并保留有可反应的羟基。而后将其作为聚氨酯组分，进行水性聚氨酯乳液的制备，使得聚氨酯与醋酸丁酸纤维素间有着良好的相容性，并将醋酸丁酸纤维素酯和双键结构引入水性聚氨酯乳液体系中，便于后续表面涂料的制备及所制表面涂层的形成。醋酸丁酸纤维素酯结构的引入，能够减少所制表面涂料与墙壁开关间的表面张力，从而提高其润湿性；受极性作用，醋酸丁酸纤维素结构上浮，趋向表面涂料所制涂层的表面，能够促进涂料的流平，并能够改善所制涂层的抗水、耐候等性能。高分子量的醋酸丁酸纤维素酯化合物(水性聚氨酯乳液)具有良好的附着力和成膜性能，制得的涂层具有较好的硬度、耐磨和稳定性。
2.本发明的用于墙壁开关的覆面工艺，通过以乙酸乙酯、乙二醇丁醚为混合溶剂，引发剂作用下，将醋酸丁酸纤维素中的羟基转变为自由基，并与单体巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯反应聚合，得到水性纤维素；将其与片状填料在乙醇溶液中混合分散，水性纤维素中的硅氧键水解，与片状填料表面羟基反应，发生偶联改性，实现水性纤维素在片状填料表面的包覆，改善片状填料在乙醇溶液中的分散性。片状填料的径向(厚度方向)表面通过硅氧键吸附树脂较多，在表面涂料的干燥过程中，随着溶剂的挥发，表面涂层的表面形成了较高的表面张力，粘度增加，表面温度下降，使得涂料由里向上层运动，带动片状填料上浮，表面涂料产生收缩，涂层向更薄的方向发展，从而将片状填料拉伸，推向厚度朝向界面，促进片状填料在所制涂层中平铺，能够提高表面涂料所制涂层的硬度、抗水和耐候性，进一步改善所制覆面开关的耐磨、耐候性能。
3.本发明的用于墙壁开关的覆面工艺，通过水性聚氨酯乳液中含有的碳碳双键、浆料中含有的巯基，在表面涂料的固化阶段，受热引发剂作用，实现交联，形成三维网络结构，能够进一步改善所制涂层的硬度和力学性能，提高覆膜开光的耐磨、耐候能力。
具体实施方式
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。
在以下具体实施方式中，
醋酸丁酸纤维素：CAB-381-20，来源于美国伊士曼化工公司；
成膜助剂为DPNB，来源于江苏天音化工有限公司；
润湿剂为Glide 410，来源于德国迪高助剂工业有限公司；
流平剂为WELLMIX 3860，消泡剂为WELLMIX 2530，均来源于佳合助剂(中国)有限公司；
光引发剂：光引发剂117，来源于梯希爱(上海)化成工业发展有限公司；
片状填料为氮化硼纳米片，厚度10nm，直径0.5～0.7μm，来源于美国3M公司；
聚醚胺：D-200，来源于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
HDI三聚体：HT-100，来源于烟台万华化学股份有限公司；
墙壁开关材质选择ABS，具体为黑色ABS吸塑板，来源于佛山市宏卫源塑料制品有限公司。
实施例1：一种用于墙壁开关的覆面工艺，包括以下工艺步骤：
步骤(1)表面涂料的配置：
S1、纤维素的改性：
取二甲苯，在氮气气氛保护下，搅拌并加热至98℃，缓慢加入醋酸丁酸纤维素，溶解，依次加入催化剂、2-羟基甲基丙烯酸甲酯，于140℃温度下搅拌，回流反应400min；加入乙酸乙酯溶胀，加入环己烷，静置分层，过滤，34℃真空干燥24h；得到不饱和纤维素；醋酸丁酸纤维素、2-羟基甲基丙烯酸甲酯、催化剂丁基锡酸、二甲苯的质量比为40:28.3:0.13:100；
S2、乳液的制备：
将HDI三聚体、催化剂(20％组分质量)、丙酮混合，搅拌，冷凝，加热至38℃，缓慢加入不饱和纤维素(20％组分质量)、阻聚剂(20％组分质量)，30min内加完，升温至60℃，反应40min；继续升温至70℃，反应270min；
缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌5min；缓慢加入聚醚胺、2,2-二羟甲基丁酸、催化剂(40％组分质量)，60min内加完，70℃温度下反应270min；
缓慢加入不饱和纤维素(剩余组分质量)、催化剂(剩余组分质量)、阻聚剂(剩余组分质量)，30min内加完，反应至-NCO反应完全；降温至45℃；加入三乙胺，反应70min中和；
于25℃温度下，加水剪切，以2500r/min的转速分散10min，减压蒸馏去除丙酮，得到水性聚氨酯乳液，固含量为30％；
水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276份HDI三聚体、10份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、512份不饱和纤维素、444份异佛尔酮二异氰酸酯、3600份聚醚胺、113份2,2-二羟甲基丁酸、5份阻聚剂对羟基苯甲醚、182份三乙胺；HDI三聚体、丙酮的质量比为1:0.4；
S3、乳液的制备：
将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，分散的工艺条件为：转速1000r/min，分散时间40min，得到表面涂料；
表面涂料包括以下质量组分：80份水性聚氨酯乳液、5份片状填料、5份光引发剂、4.3份助剂；助剂包括以下质量组分：5份成膜助剂、0.3份润湿剂、0.3份流平剂、0.3份消泡剂；
片状填料以浆料的形式加入表面涂料中，浆料的制备工艺：
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入醋酸丁酸纤维素，搅拌溶解，升温至90℃，缓慢加入引发剂、单体，60min内加完，恒温反应120min，得到水性纤维素；
醋酸丁酸纤维素、单体、引发剂过氧化苯甲酰、混合溶剂的质量比为100:52.9:0.01:150；单体为巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯的混合，质量比为0.5:1；混合溶剂中，乙酸乙酯、乙二醇丁醚的体积比为3:1；
取乙醇溶液，加入片状填料、水性纤维素，搅拌，超声分散15min，得到浆料；
浆料包括以下质量组分：40份片状填料、20份水性纤维素、100份乙醇溶液；乙醇溶液的质量浓度为10％；
步骤(2)基于表面涂料的覆面工艺：
将步骤(1)中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，喷涂的工艺条件为：空气压力0.5MPa，涂膜厚度25μm，室温流平5min；
干燥，干燥的工艺条件为：干燥温度60℃，干燥时间10min；固化，固化的工艺条件为：中压汞灯80mW/cm2，800mJ/cm2，固化8s，室温放置2h，形成涂层，得到覆面开关。
实施例2：一种用于墙壁开关的覆面工艺，包括以下工艺步骤：
步骤(1)表面涂料的配置：
S1、纤维素的改性：
取二甲苯，在氮气气氛保护下，搅拌并加热至100℃，缓慢加入醋酸丁酸纤维素，溶解，依次加入催化剂、2-羟基甲基丙烯酸甲酯，于145℃温度下搅拌，回流反应35min；加入乙酸乙酯溶胀，加入环己烷，静置分层，过滤，35℃真空干燥24h；得到不饱和纤维素；醋酸丁酸纤维素、2-羟基甲基丙烯酸甲酯、催化剂丁基锡酸、二甲苯的质量比为40:35.8:0.16:100；
S2、乳液的制备：
将HDI三聚体、催化剂(20％组分质量)、丙酮混合，搅拌，冷凝，加热至40℃，缓慢加入不饱和纤维素(27％组分质量)、阻聚剂(27％组分质量)，30min内加完，升温至62℃，反应35min；继续升温至72℃，反应250min；
缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌6min；缓慢加入聚醚胺、2,2-二羟甲基丁酸、催化剂(40％组分质量)，60min内加完，72℃温度下反应260min；
缓慢加入不饱和纤维素(剩余组分质量)、催化剂(剩余组分质量)、阻聚剂(剩余组分质量)，30min内加完，反应至-NCO反应完全；降温至48℃；加入三乙胺，反应65min中和；
于26℃温度下，加水剪切，以2800r/min的转速分散9min，减压蒸馏去除丙酮，得到水性聚氨酯乳液，固含量为30％；
水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：414份HDI三聚体、17份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、767份不饱和纤维素、333份异佛尔酮二异氰酸酯、3400份聚醚胺、121份2,2-二羟甲基丁酸、7份阻聚剂对羟基苯甲醚、172份三乙胺；HDI三聚体、丙酮的质量比为1:1.0；
S3、乳液的制备：
将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，分散的工艺条件为：转速1000r/min，分散时间40min，得到表面涂料；
表面涂料包括以下质量组分：82份水性聚氨酯乳液、6份片状填料、7份光引发剂、5.9份助剂；助剂包括以下质量组分：5份成膜助剂、0.3份润湿剂、0.3份流平剂、0.3份消泡剂；
片状填料以浆料的形式加入表面涂料中，浆料的制备工艺：
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入醋酸丁酸纤维素，搅拌溶解，升温至95℃，缓慢加入引发剂、单体，60min内加完，恒温反应160min，得到水性纤维素；
醋酸丁酸纤维素、单体、引发剂过氧化苯甲酰、混合溶剂的质量比为100:66.1:0.015:150；单体为巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯的混合，质量比为0.7:1；混合溶剂中，乙酸乙酯、乙二醇丁醚的体积比为3:1；
取乙醇溶液，加入片状填料、水性纤维素，搅拌，超声分散18min，得到浆料；
浆料包括以下质量组分：52份片状填料、30份水性纤维素、100份乙醇溶液；乙醇溶液的质量浓度为10％；
步骤(2)基于表面涂料的覆面工艺：
将步骤(1)中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，喷涂的工艺条件为：空气压力0.6MPa，涂膜厚度25μm，室温流平8min；
干燥，干燥的工艺条件为：干燥温度62℃，干燥时间20min；固化，固化的工艺条件为：中压汞灯90mW/cm2，900mJ/cm2，固化7s，室温放置2h，得到覆面开关。
实施例3：一种用于墙壁开关的覆面工艺，包括以下工艺步骤：
步骤(1)表面涂料的配置：
S1、纤维素的改性：
取二甲苯，在氮气气氛保护下，搅拌并加热至105℃，缓慢加入醋酸丁酸纤维素，溶解，依次加入催化剂、2-羟基甲基丙烯酸甲酯，于148℃温度下搅拌，回流反应300min；加入乙酸乙酯溶胀，加入环己烷，静置分层，过滤，37℃真空干燥24h；得到不饱和纤维素；醋酸丁酸纤维素、2-羟基甲基丙烯酸甲酯、催化剂丁基锡酸、二甲苯的质量比为40:42.43:0.19:100；
S2、乳液的制备：
将HDI三聚体、催化剂(20％组分质量)、丙酮混合，搅拌，冷凝，加热至42℃，缓慢加入不饱和纤维素(33％组分质量)、阻聚剂(33％组分质量)，30min内加完，升温至65℃，反应30min；继续升温至75℃，反应240min；
缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌8min；缓慢加入聚醚胺、2,2-二羟甲基丁酸、催化剂(40％组分质量)，60min内加完，75℃温度下反应240min；
缓慢加入不饱和纤维素(剩余组分质量)、催化剂(剩余组分质量)、阻聚剂(剩余组分质量)，30min内加完，反应至-NCO反应完全；降温至50℃；加入三乙胺，反应60min中和；
于27℃温度下，加水剪切，以3000r/min的转速分散8min，减压蒸馏去除丙酮，得到水性聚氨酯乳液，固含量为30％；
水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：553份HDI三聚体、24份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、1023份不饱和纤维素、222份异佛尔酮二异氰酸酯、3200份聚醚胺、129份2,2-二羟甲基丁酸、10份阻聚剂对羟基苯甲醚、162份三乙胺；HDI三聚体、丙酮的质量比为1:1.6；
S3、乳液的制备：
将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，分散的工艺条件为：转速1000r/min，分散时间40min，得到表面涂料；
表面涂料包括以下质量组分：85份水性聚氨酯乳液、8份片状填料、10份光引发剂、7.5份助剂；助剂包括以下质量组分：5份成膜助剂、0.3份润湿剂、0.3份流平剂、0.3份消泡剂；
片状填料以浆料的形式加入表面涂料中，浆料的制备工艺：
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入醋酸丁酸纤维素，搅拌溶解，升温至98℃，缓慢加入引发剂、单体，60min内加完，恒温反应120min，得到水性纤维素；
醋酸丁酸纤维素、单体、引发剂过氧化苯甲酰、混合溶剂的质量比为100:79.3:0.02:150；单体为巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯的混合，质量比为1.0:1；混合溶剂中，乙酸乙酯、乙二醇丁醚的体积比为3:1；
取乙醇溶液，加入片状填料、水性纤维素，搅拌，超声分散20min，得到浆料；
浆料包括以下质量组分：65份片状填料、40份水性纤维素、100份乙醇溶液；乙醇溶液的质量浓度为10％；
步骤(2)基于表面涂料的覆面工艺：
将步骤(1)中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，喷涂的工艺条件为：空气压力0.8MPa，涂膜厚度25μm，室温流平10min；
干燥，干燥的工艺条件为：干燥温度65℃，干燥时间10min；固化，固化的工艺条件为：中压汞灯100mW/cm2，1000mJ/cm2，固化6s，室温放置2h，形成涂层，得到覆面开关。
对比例1：一种用于墙壁开关的覆面工艺，
将实施例1的S2中，不饱和纤维素替换为2-羟基甲基丙烯酸甲酯；即水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276份HDI三聚体、10份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、139份2-羟基甲基丙烯酸甲酯、444份异佛尔酮二异氰酸酯、3600份聚醚胺、113份2,2-二羟甲基丁酸、5份阻聚剂对羟基苯甲醚、182份三乙胺；
其他工艺步骤与实施例1相同，形成涂层，得到覆面开关。
对比例2：一种用于墙壁开关的覆面工艺，
将实施例1的S2中，不饱和纤维素替换为2-羟基甲基丙烯酸甲酯；即水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276份HDI三聚体、10份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、139份2-羟基甲基丙烯酸甲酯、444份异佛尔酮二异氰酸酯、3600份聚醚胺、113份2,2-二羟甲基丁酸、5份阻聚剂对羟基苯甲醚、182份三乙胺；
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯，升温至90℃，缓慢加入引发剂，恒温反应120min，得到聚合物；取乙醇溶液，加入片状填料、聚合物，搅拌，超声分散15min，得到浆料；
其他工艺步骤与实施例1相同，形成涂层，得到覆面开关。
对比例3：一种用于墙壁开关的覆面工艺，
将实施例1的S2中，不饱和纤维素替换为2-羟基甲基丙烯酸甲酯；即水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276份HDI三聚体、10份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、139份2-羟基甲基丙烯酸甲酯、444份异佛尔酮二异氰酸酯、3600份聚醚胺、113份2,2-二羟甲基丁酸、5份阻聚剂对羟基苯甲醚、182份三乙胺；
取乙醇溶液，加入片状填料，搅拌，超声分散20min，得到浆料；浆料包括以下质量组分：65份片状填料、4100份乙醇溶液；乙醇溶液的质量浓度为10％；
其他工艺步骤与实施例1相同，形成涂层，得到覆面开关。
实验
取实施例1-3、对比例1-3中得到的涂层、覆面开关，制得试样，分别对其性能进行检测并记录检测结果：
硬度测试：以GB/T 6739为参考标准，对涂层的铅笔硬度进行测试；
附着力测试：以GB/T 9286为参考标准，对涂层的附着力进行划格实验，将附着力等级分为0-5级；
耐磨性能测试：采用钢丝绒耐磨测试仪对涂层的耐磨性能进行测试，以250g为实验载荷，30r/min转速，测定实验磨擦直至见到墙壁开关(ABS基材)的次数；
耐水性能测试：将覆面开关试样置于80℃恒温水中48h，观察涂层状态；
| 铅笔硬度 | 附着力等级 | 耐磨次数(次) | 耐水性 | |
| 实施例1 | 2H | 0级 | 1400 | 轻微起点 |
| 实施例2 | 3H | 0级 | 1500 | 轻微起点 |
| 实施例3 | 2H | 0级 | 1440 | 轻微起点 |
| 对比例1 | H | 1级 | 1100 | 失光 |
| 对比例2 | HB | 1级 | 970 | 发白 |
| 对比例3 | HB | 2级 | 820 | 发白 |
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的覆面开关与对比例1-3中得到的覆面开关形成对比，检测结果可知，
与对比例相比，实施例1-3中得到的覆面开关，具有更为优异的铅笔硬度、附着力等级、耐磨次数和耐水性能数据，这充分说明了本发明实现了对所制覆面开关的硬度、耐磨和耐水性能的提高。
与实施例1相比，对比例1-3中得到的覆面开关，其表面涂料的制备工艺不同，其铅笔硬度、附着力等级、耐磨次数和耐水性能数据劣化。可知，本发明对表面涂料中组分及其工艺的设置，能够促进所制覆面开关的硬度、耐磨和耐水性能的改善。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于墙壁开关的覆面工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
步骤（1）表面涂料的配置：
将水性聚氨酯乳液、片状填料和助剂混合，分散，得到表面涂料；
步骤（2）基于表面涂料的覆面工艺：
将步骤（1）中得到的表面涂料喷涂于墙壁开关的表面，干燥，固化，形成涂层，得到覆面开关；
所述表面涂料包括以下质量组分：80～85份水性聚氨酯乳液、5～8份片状填料、5～10份光引发剂、4.3～7.5份助剂；
所述水性聚氨酯乳液由以下工艺制得：
S1、纤维素的改性：
取二甲苯，在氮气气氛保护下，搅拌并加热至98～105℃，缓慢加入醋酸丁酸纤维素，溶解，依次加入催化剂、2-羟基甲基丙烯酸甲酯，于140～148℃温度下搅拌，回流反应300～400min；加入乙酸乙酯溶胀，加入环己烷，静置分层，过滤，34～37℃真空干燥24h；得到不饱和纤维素；
S2、乳液的制备：
将HDI三聚体、20%组分质量的催化剂、丙酮混合，搅拌，冷凝，加热至38～42℃，缓慢加入20%～33%组分质量的不饱和纤维素、20%～33%组分质量阻聚剂，30min内加完，升温至60～65℃，反应30～40min；继续升温至70～75℃，反应240～270min；
缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌5～8min；缓慢加入聚醚胺、2,2-二羟甲基丁酸、40%组分质量催化剂，60min内加完，70～75℃温度下反应240～270min；
缓慢加入剩余组分质量的不饱和纤维素、剩余组分质量的催化剂、剩余组分质量的阻聚剂，30min内加完，反应至-NCO反应完全；降温至45～50℃；加入三乙胺，反应60～70min中和；
于25～27℃温度下，加水剪切，以2500～3000r/min的转速分散8～10min，减压蒸馏去除丙酮，得到水性聚氨酯乳液，固含量为25%～30%；
所述S1中，醋酸丁酸纤维素、2-羟基甲基丙烯酸甲酯的质量比为40:（28.3～42.43）；
所述片状填料以浆料的形式加入表面涂料中，浆料的制备工艺如下：
取乙酸乙酯、乙二醇丁醚，作为混合溶剂，加入醋酸丁酸纤维素，搅拌溶解，升温至90～98℃，缓慢加入引发剂、单体，60min内加完，恒温反应120～200min，得到水性纤维素；
取乙醇溶液，加入片状填料、水性纤维素，搅拌，超声分散15～20min，得到浆料；
所述醋酸丁酸纤维素、单体的质量比为100:（52.9～79.3）；单体为巯基甲基甲基丙烯酸酯和3-三乙氧基硅烷基丙酸乙酯的混合，质量比为（0.5～1.0）:1。
2.根据权利要求1所述的一种用于墙壁开关的覆面工艺，其特征在于：所述S2中，水性聚氨酯乳液由以下质量组分制得：276～553份HDI三聚体、10～24份催化剂二丁基二月桂酸二丁基锡、512～1023份不饱和纤维素、222～444份异佛尔酮二异氰酸酯、3200～3600份聚醚胺、113～129份2,2-二羟甲基丁酸、5～10份阻聚剂对羟基苯甲醚、162～182份三乙胺。
3.根据权利要求1所述的一种用于墙壁开关的覆面工艺，其特征在于：所述浆料包括以下质量组分：40～65份片状填料、20～40份水性纤维素、100份乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的一种用于墙壁开关的覆面工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，喷涂的工艺条件为：空气压力0.5～0.8MPa，涂膜厚度25μm，室温流平5～10min。
5.根据权利要求1所述的一种用于墙壁开关的覆面工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，干燥的工艺条件为：干燥温度60～65℃，干燥时间10～30min；
固化为UV光固化，固化的工艺条件为：中压汞灯80～100mW/cm2，800～1000mJ/cm2，固化6～8s，室温放置2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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