TW201533177A - 光固化塗料及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種光固化塗料，是由以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯10-30份、環氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50~200份、十二烷基磺酸鈉1~5份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發劑1~5份。本發明的光固化塗料是一種水性塗料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易於生產製造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強、耐磨度高，固化膜收縮率低，固化時間短，塗料穩定性佳。
Description
本發明涉及一種光固化塗料及其製備方法，屬於化工材料技術領域。
光固化塗料又稱光敏塗料，主要由光敏樹脂、光敏劑(光引發劑)和稀釋劑組成，同時加入一些添加劑，如熱穩定劑，製備色漆時加入顏料和填料。
紫外光固化是指以紫外線為能源引發反應性的液體物料完全快速轉變成固體的過程。傳統的塗料固化通常是通過加熱即物理乾燥的方法除去高分子溶液中的溶劑，得到硬化的漆膜。紫外光固化機理為：一個網狀聚合物既能由高分子鏈相互連接形成，又能通過那些每個分子上至少含有2個活性點的單體或低聚物的反應而形成。當紫外光輻射導致引發時，隨即是一種反應速度極快的鏈反應。由於大部分單體分子通常在紫外光輻射下不產生活性種，必須加入光引發劑，因此典型的紫外光固化配方必須包含2個最基本組分：能有效地吸收紫外光並能高效產生活性種的光引發劑和至少帶有2個能形成聚合物網路的不飽和基團的單體或低聚物。
與一般固化方法比較，紫外光固化有下列優點：①固化時間短，速度快，可在幾秒內固化，可以應用於要求快速固化的場合；②不需要加熱，這對於塗飾木材、紙張、塑膠等不宜加熱的材料及混凝土、厚金
屬板等熱容量大的材料十分有用；③可配製成無溶劑產品，減少大氣污染，有利於環保；④節省能量，紫外光源的效率要高於烘箱；⑤固化過程可以自動化操作，提高生產中的自動化程度，從而提高生產效率和經濟效益。
紫外光固化油性塗料是目前應用最廣泛的一類紫外固化塗料，但是存在著一些缺點，常用的丙烯酸酯會引起皮膚過敏，並具有刺激性氣味，且固化機理屬於自由基引發，一般要受氧氣的阻抑，易造成表面固化不良等；紫外光固化粉末塗料是一項將傳統粉末塗料和紫外固化技術相結合的新技術，但成本較高。紫外光固化水性塗料結合了傳統紫外光固化塗料和水性塗料的各自特點，相對於傳統光固化油性塗料，具有原料來源廣、價格低廉、適用性強、產品品質好等優點。
本發明的目的是提供一種光固化塗料，該種光固化塗料為水性塗料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易於生產製造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強、耐磨度高，固化膜收縮率低，固化時間短，塗料穩定性佳。
本發明所採用的技術方案是：一種光固化塗料，由以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯10-30份、環氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50~200份、十二烷基磺酸鈉1~5份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發劑1~5份。
各組成原料優選的重量份數配比為：聚酯丙烯酸酯10-25份、環氧丙烯酸酯20~30份、苯乙烯20~28份、氧化鋅1~8份、滑石粉1~8份、去離子水70~180份、十二烷基磺酸鈉1~4份、過硫酸銨1~5份、過硫
酸鉀3~8份、光引發劑1~4份。
各組成原料進一步優選的重量份數配比為：聚酯丙烯酸酯20份、環氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、光引發劑3份。
所述光引發劑為自由基聚合光引發劑。所述光引發劑優選2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、苯甲醯甲酸甲酯中的一種。
本發明所述光固化塗料的製備方法，包括以下步驟：把原料按比例混合於60~80℃保溫攪拌0.5~1h，然後在反應釜於氮氣的保護下80~85℃反應3~4h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.2~7.5，即得產品。
本發明相對於現有技術的有益效果是：是一種水性的紫外光固化塗料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易於生產製造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強，固化膜收縮率低，固化時間短，塗料的穩定性佳。
下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，並不限制本發明的範圍。
實施例1，本實施例的採用以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯20份、環氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5
份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮3份；採用以下步驟製備：把原料按比例混合於60℃保溫攪拌0.5h，然後在反應釜於氮氣的保護下82℃反應4h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.4，即得產品。
實施例2，本實施例的採用以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯10份、環氧丙烯酸酯33份、苯乙烯20份、氧化鋅5份、滑石粉6份、去離子水200份、十二烷基磺酸鈉2份、過硫酸銨8份、過硫酸鉀10份、光引發劑(1-羥基環己基苯基甲酮)3份；採用以下步驟製備：把原料按比例混合於70℃保溫攪拌0.5h，然後在反應釜於氮氣的保護下80℃反應4h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.3，即得產品。
實施例3，本實施例的採用以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯25份、環氧丙烯酸酯20份、苯乙烯25份、氧化鋅1份、滑石粉8份、去離子水180份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨5份、過硫酸鉀3份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮光引發劑1份；採用以下步驟製備：把原料按比例混合於80℃保溫攪拌1h，然後在反應釜於氮氣的保護下85℃反應3.5h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.2，即得產品。
實施例4，本實施例的採用以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯22份、環氧丙烯酸酯20份、苯乙烯28份、氧化鋅8份、滑石粉1份、去離子水70份、十二烷基磺酸鈉4份、過硫酸銨1份、過硫酸鉀8份、光引發劑(苯甲醯甲酸甲酯)4份；採用以下步驟製備：把原料按比例混合於80℃保溫攪拌0.5h，然後在反應釜於氮氣的保護下85℃反應3h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.5，即得產品。
實施例5，本實施例的採用以下重量份數的原料組成：聚
酯丙烯酸酯30份、環氧丙烯酸酯24份、苯乙烯30份、氧化鋅10份、滑石粉6份、去離子水50份、十二烷基磺酸鈉1份、過硫酸銨2份、過硫酸鉀31份、光引發劑(苯甲醯甲酸甲酯)5份；採用以下步驟製備：把原料按比例混合於70℃保溫攪拌1h，然後在反應釜於氮氣的保護下80℃反應4h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.2，即得產品。
雖然本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。
Claims (6)
- 一種光固化塗料，係由以下重量份數的原料組成：聚酯丙烯酸酯10-30份、環氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50~200份、十二烷基磺酸鈉1~5份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發劑1~5份。
- 如請求項1所述之光固化塗料，其中，各組成原料的重量份數為：聚酯丙烯酸酯10-25份、環氧丙烯酸酯20~30份、苯乙烯20~28份、氧化鋅1~8份、滑石粉1~8份、去離子水70~180份、十二烷基磺酸鈉1~4份、過硫酸銨1~5份、過硫酸鉀3~8份、光引發劑1~4份。
- 如請求項1所述之光固化塗料，其中，各組成原料的重量份數為：聚酯丙烯酸酯20份、環氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、光引發劑3份。
- 如請求項1所述之光固化塗料，其中，所述光引發劑為自由基聚合光引發劑。
- 如請求項4所述之光固化塗料，其中，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、苯甲醯甲酸甲酯中的一種。
- 一種光固化塗料的製備方法，包括以下步驟：把原料按比例混合於60~80℃保溫攪拌0.5~1h，然後在反應釜於氮氣的保護下80~85℃反應3~4h，反應後自然冷卻至室溫，用氨水調製pH為7.2~7.5，即得產品。
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