一种紫外光固化涂料及其制备方法技术

一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其中，所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与官能度数为１－６个的丙烯酸酯单体的混合物，所述有机溶剂为一种混合有机溶剂，该混合有机溶剂含有快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂；所述快速挥发溶剂是相对挥发速度为２．５以上的溶剂，所述中速挥发溶剂是相对挥发速度０．３至小于２．５的溶剂，所述慢速挥发溶剂是相对挥发速度小于０．３的溶剂。该涂料消除了现有涂料固化形成的漆膜表面粗糙、出现气泡、针眼、缩孔等流平不良现象，漆面流平良好。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化涂料及其制备方法
本专利技术是关于一种光固化涂料及其制备方法，更具体地说是关于一种紫外光固化涂料及其制备方法。
技术介绍
紫外光固化涂料是一种近年来发展起来的光固化涂料，与传统的光固化涂料相比，紫外光固化涂料具有较高的固含量，因而生产效率高。同时，其干燥时间也较短。现有的紫外光固化涂料含有成膜物质，稀释剂和光引发剂，有时还含有流平剂、消泡剂、润滑剂、耐磨剂等助剂。其中，所述稀释剂为官能度数为1-5个或更多的丙烯酸酯单体或者是该官能度数为1-5个或更多的丙烯酸酯单体与有机溶剂的混合物。所述成膜物质包括主体树脂和同时作为稀释剂的官能度数为1-5个或更多的丙烯酸酯单体。所述主体树脂选自聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯中的至少一种。例如，CN1297972A公开了一种紫外光固化涂料，该涂料含有5-40重量％的环氧丙烯酸酯树脂或环氧甲基丙烯酸酯树脂，5-40重量％的聚氨酯丙烯酸酯，20-60重量％的双官能团丙烯酸酯或双官能团甲基丙烯酸酯，1-25重量％的三官能团丙烯酸酯或三官能团甲基丙烯酸酯和1-10重量％的光引发剂。CN1436825A公开了一种紫外光固化涂料，该涂料由20-50重量％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，0-20重量％的丙烯酸改性环氧树脂，10-50重量％的反应性丙烯酸酯单体，1-5重量％的光引发剂，0.3-1重量％的流平剂，0.1-0.5重量％的消泡剂，0.5-1.5重量％的润滑剂，0.5-3重量％的耐磨剂和2-20重-->量％的溶剂组成。所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、异丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯或它们的混合物。上述涂料可以作为木器、皮革和金属的面漆使用，但是，漆面流平不良，表现在漆面有气泡、针眼、缩孔等现象。特别是，将其作为塑料配件的面漆时，流平不良现象更加严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术紫外光固化涂料漆面流平不良的缺点，提供一种漆面流平良好的紫外光固化涂料及其制备方法。本专利技术的专利技术人发现，稀释剂中的有机溶剂的挥发速度是涂膜层流平的一个决定性因素，挥发速度太快会使得形成的气泡不能逸出漆膜，从而使其表面粗糙，出现气泡、针眼、缩孔。挥发速度太慢则会使溶剂在漆膜表面停留太久，可能出现流挂，咬底等现象。而现有技术涂料中所用有机溶剂的挥发速度不合适是导致涂料漆面流平不良的主要原因。在涂料中，加入挥发速度不同的几种溶剂，使溶剂的挥发形成一个梯度，可以大大改善涂料漆面的流平不良现象。本专利技术提供的涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其中，所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与官能度数为1-6个的丙烯酸酯单体的混合物，所述有机溶剂为一种混合有机溶剂，该混合有机溶剂含有快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂；所述快速挥发溶剂是相对挥发速度为2.5以上的溶剂，所述中速挥发溶剂是相对挥发速度0.3至小于2.5的溶剂，所述慢速挥发溶剂是相对挥发速度小于0.3的溶剂。本专利技术提供的涂料的制备方法包括将主体树脂、稀释剂和光引发剂混合，使所述光引发剂完全溶解，并且使所述主体树脂均匀分散于所述稀释剂中，将得到的浆液过滤，其中，所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与官能度-->数为1-6个的丙烯酸酯单体的混合物，所述有机溶剂为一种混合有机溶剂，该混合有机溶剂含有快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂；所述快速挥发溶剂是相对挥发速度为2.5以上的溶剂，所述中速挥发溶剂是相对挥发速度0.3至小于2.5的溶剂，所述慢速挥发溶剂是相对挥发速度小于0.3的溶剂。由于本专利技术提供的涂料采用了三种不同挥发速度的有机溶剂，可以根据涂料中主体树脂，合理调解三种不同挥发速度的有机溶剂的种类和用量，使有机溶剂的挥发速度和溶解力更加合理，消除了现有涂料固化形成的漆膜表面粗糙、出现气泡、针眼、缩孔等流平不良现象，漆面流平良好。该涂料同时具有现有紫外光固化涂料所通常具有的其它优点，如耐腐蚀的优点。具体实施方式按照本专利技术提供的涂料，所述主体树脂、稀释剂、光引发剂和助剂的含量为紫外光固化涂料中这些组分常规的含量。一般来说，以涂料的总量为基准，所述主体树脂的含量为5-95重量％，优选为12-80重量％，稀释剂的含量为2-90重量％，优选为15-85重量％，光引发剂的含量为1-10重量％，优选为2-8重量％，助剂的含量为0-15重量％，优选为0-10重量％。所述稀释剂可以全部为所述混合有机溶剂，也可以是混合有机溶剂与官能度数为1-6个的丙烯酸酯单体的混合物，以所述稀释剂的量为基准，混合有机溶剂的含量至少为20重量％，优选至少为30重量％。有机溶剂对涂料体系起稀释和溶解作用，它协助漆膜层的形成。在喷涂时，部分溶剂挥发，主体树脂、光引发剂，有时还包括丙烯酸酯单体附在底材上并成膜，此时溶剂的挥发严重影响涂膜层的流平性能，在喷涂后加热阶段，膜层进一步流平，并且溶剂完全挥发掉，此时主体树脂以及丙烯酸酯单体等形成未固化的漆膜，到此时流平过程基本完成。经过紫外光固化后就形-->成固化后的漆膜层。在有机溶剂的诸多性质中，挥发速度、溶解力和表面张力是影响涂膜层流平性的关键因素，而其他性能如比重、密度等对涂膜层影响不大。一般来说，有机溶剂的表面张力值相差不大，常温下在30达因/厘米附近，因此，在配比所述有机溶剂混合物时，不考虑其表面张力大小，而是在涂料中加入流平剂降低其表面张力。溶剂的溶解力由溶剂的溶解性参数决定，溶解性参数越大，溶解力越强，需选择合适的溶解力组成的溶剂来溶解主体树脂，光引发剂，有时还有丙烯酸酯单体。溶剂的挥发速度是涂膜层流平的一个最为关键的因素，挥发速度太快会使得形成的气泡不能逸出漆膜，从而使其表面粗糙，出现气泡、针眼、缩孔等现象。挥发速度太慢则会使溶剂在漆膜表面停留太久，出现流挂，咬底等现象。溶剂的选择则必须首先考虑到溶剂的整体挥发状况，使溶剂具有一定的挥发梯度，而后再考虑调整溶剂的溶解力。按照本专利技术提供的涂料，虽然所述混合有机溶剂中只要存在快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂三种不同的有机溶剂，就可以达到本专利技术的目的，但是，为了使溶剂的挥发速度和溶解力匹配的更好，优选情况下，以所述混合有机溶剂为基准，快速挥发溶剂的含量为10-80重量％，优选为20-60重量％；中速挥发溶剂的含量为5-60重量％，优选为15-50重量％；慢速挥发溶剂的含量为5-50重量％，优选为10-30重量％。这样的配比使涂料中的有机溶剂在喷涂和加温固化过程中，依次从涂膜表面脱离出来，保证了漆膜表面均匀地流平。按照本专利技术提供的涂料，可以根据主体树脂需要的有机溶剂的溶解力，调解中速挥发溶剂的种类和用量，使混合有机溶剂的溶解力适中。在使用过程中，还可以根据涂料使用环境的温度，对三种有机溶剂的种类和含量进行-->调整，在喷涂环境温度较低时(如低于10℃)，可以使用挥发速度更快的快速挥发溶剂和/或加大快速挥发溶剂的含量，相反在喷涂环境温度较高时(如高于30℃)，可以使用挥发速度较慢的快速挥发溶剂、中速挥发溶剂及慢速挥发溶剂和/或减小快速挥发溶剂的含量。优选情况下，所述混合有机溶剂的相对挥发速度为1-6，优选为2-4.5。所述混合有机溶剂的含量应满足涂料体系的稀释及固含量的要求，在粘度上必须适合涂料的喷涂工艺，太稀则容易造成流挂，不容易达到合适当喷涂厚度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其特征在于，所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与官能度数为１－６个的丙烯酸酯单体的混合物，所述有机溶剂为一种混合有机溶剂，该混合有机溶剂含有快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂；所述快速挥发溶剂是相对挥发速度为２．５以上的溶剂，所述中速挥发溶剂是相对挥发速度０．３至小于２．５的溶剂，所述慢速挥发溶剂是相对挥发速度小于０．３的溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其特征在于，所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与官能度数为1-6个的丙烯酸酯单体的混合物，所述有机溶剂为一种混合有机溶剂，该混合有机溶剂含有快速挥发溶剂、中速挥发溶剂和慢速挥发溶剂；所述快速挥发溶剂是相对挥发速度为2.5以上的溶剂，所述中速挥发溶剂是相对挥发速度0.3至小于2.5的溶剂，所述慢速挥发溶剂是相对挥发速度小于0.3的溶剂。2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，以涂料的总量为基准，所述主体树脂的含量为5-95重量％，稀释剂的含量为2-90重量％，光引发剂的含量为1-10重量％，助剂的含量为0-15重量％。3.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，以涂料的总量为基准，所述主体树脂的含量为12-80重量％，稀释剂的含量为15-85重量％，光引发剂的含量为2-8重量％，助剂的含量为0-10重量％。4.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的涂料，以所述稀释剂的量为基准，所述混合有机溶剂的含量至少为30重量％。5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，以所述混合有机溶剂为基准，快速挥发溶剂的含量为10-80重量％，中速挥发溶剂的含量为5-60重量％，慢速挥发溶剂的含量为5-50重量％。6.根据权利要求5所述的涂料，其特征在于，以所述有机溶剂为基准，快速挥发溶剂的含量为20-60重量％，中速挥发溶剂的含量为15-50重量％，慢速挥发溶剂的含量为10-30重量％。7.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述混合有机溶剂的相对挥发速度为1-6。8.根据权利要求1、5和6中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述快速挥发溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、乙酸甲酯、丁酮、异丙酮、乙酸异丙酯、甲基异丁基甲酮、甲基乙基甲酮中的一种或几种。9.根据权利要求1、5和6中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述中速挥发溶剂选自乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，甲基异戊基甲酮，甲基正戊基甲酮，甲苯，二甲苯，丁醇，乙酸戊酯，乙酸异己酯，丙酸正丁酯，环己酮，异丁酸异丁酯中的一种或几种。10.根据权利要求1、5和6中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述慢速挥发溶剂选自乙二醇正丁醚，乙二醇异丁醚，乙二醇乙醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，二异丁基甲酮，丙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚中的一种或几种。11.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述主体树脂选自聚酯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟华，刘会权，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]