一种零VOC水性UV清漆及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种零VOC水性UV清漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚氨酯丙烯酸分散体70～90份，成膜助剂1.4～3.7份，光引发剂1.5～2.5份，水10～20份。本发明专利技术所述的零VOC水性UV清漆施工简便，操作非常简单，而且涂装设备清洗非常方便，只需要普通清水即可。并且面漆在待装饰的家具上具有极好的光泽、附着力及机械物理性能、耐化学品性能，对木质家具具有极好的装饰与保护作用。

A zero VOC waterborne UV varnish and its preparation and Application

The invention relates to a zero VOC waterborne UV varnish, which is characterized by its weight components, including the following components: Polyurethane Acrylate dispersion 70~90 parts, film builder 1.4 to 3.7 parts, photoinitiator 1.5 to 2.5 parts, and water 10~20 parts. The zero VOC water-based UV varnish described in the invention is simple and easy to operate, and it is very convenient to clean the coating equipment and only need ordinary water. The top coat has excellent gloss, adhesion, mechanical and physical properties and chemical resistance on the furniture to be decorated. It has excellent decorative and protective functions for wooden furniture.

【技术实现步骤摘要】
一种零VOC水性UV清漆及其制备方法与应用
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种零VOC水性UV(紫外光)固化清漆及其制备方法与应用。
技术介绍
UV固化涂料在宣传时，其主要特点为不含溶剂、清洁高效、100％固化成膜、漆膜性能优异、能有效减少有机挥发物(VOC)排放等，因此近几十年中得到了极为广泛的应用；但是实际上传统的UV固化涂料并非完全无有害污染物和零VOC。主要由于传统的UV固化涂料使用的是低分子量的预聚物，粘度较高，必须加入含有大量小分子反应型活性稀释剂调节体系粘度及流变性，提高固化膜的性能。而这些活性稀释剂大部分具有毒性及刺激性，会对环境及人体健康造成一定损害。
技术实现思路
基于上述
技术介绍
，本专利技术提供一种零VOC水性UV清漆。所述水性UV清漆以水为分散介质，其成膜助剂与辅料均为水性合成或已经过乳化，可与水相溶。所述水性UV清漆不含活性稀释剂(单体)，仅以水作稀释剂，少加或不加成膜助剂，因此低聚物的结构就决定了涂膜的最终性能。所述水性UV清漆，按重量份计，包括以下组分：聚氨酯丙烯酸分散体70～90份，成膜助剂1.4～3.7份，光引发剂1.5～2.5份，和/或，所述水性UV清漆，以及10～20份的水。其中，所述聚氨酯丙烯酸分散剂的固含量为40％～42％，粘度为10～200mpa.s；所述聚氨酯丙烯酸分散体的pH值为7.0～9.0。所述聚氨酯丙烯酸分散剂可采用常规试剂，优选的，所述聚氨酯丙烯酸分散剂为水性聚氨酯丙烯酸分散剂。本专利技术所述聚氨酯丙烯酸分散剂优选选用万华4681水性UV光固化聚氨酯丙烯酸分散体、万华4617、帝斯曼的R-452中一种或两种。所述水性聚氨酯丙烯酸分散体总体性能较好，具有较好的硬度、柔韧性、手感、抗冲击性及抗张强度，并且能够提供非常好的物理性能及抗化学品性等。本专利技术进一步提出的，所述光引发剂的水性体系相容性良好；所述光引发剂优选采用TPO光引发剂或1173光引发剂中一种或两种。其中，TPO光引发剂具体为2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯或1173光引发剂。2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯，具有很宽的紫外吸收光谱，在清漆及色漆中应用良好，有一定的耐黄变效果。1173光引发剂具体为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；具有气味低，耐黄变性能好，高效的特点。本专利技术进一步提出的，所述成膜助剂具体为：消泡剂0.4～1.2份，润湿剂0.3～0.6份，流平剂0.2～0.4份，增稠剂0.2～1.5份，助溶剂0～2份。所述成膜助剂的加入能够进一步改善漆膜的成膜性能以及漆膜自身性能。所述消泡剂选自有机硅氧烷类消泡剂、不含有机硅的憎水性固体及破泡聚合物的混合物类消泡剂中的一种；本专利技术优选采用德国BYK公司的BYK024、德国迪高公司的TEGO810型号产品。所述润湿剂为有机硅润湿流平剂；所述润湿剂具有降低表面张力、润湿等多种功能，可提高体系对各种基材的动态润湿能力，强烈降低表面张力；本专利技术优选采用毕克化学BYK349型号产品。所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂；所述流平剂可有效降低物体表面张力，促进流平，同时具有改善透明度、滑爽性、防缩孔效果。本专利技术优选采用德国迪高公司TEGO450型号产品。所述增稠剂选自聚醚类增稠剂、聚醚改性聚氨酯类增稠剂中的一种；本专利技术聚醚类增稠剂优选采用罗门哈斯的RM-2050D型号产品或上海德谦的R299型号产品。所述助溶剂为TPNB。本专利技术尤其在添加了助溶剂及两种消泡剂，使其所述水性UV清漆具有更好的通透性及光泽。作为本专利技术的优选方案，所述水性UV清漆，按重量份计，包括如下组分：70～90份水性聚氨酯丙烯酸分散体，0.5～1.1份消泡剂，0.4～0.6份润湿剂，0.2～0.4份流平剂，0.3～1.5份增稠剂，0～1.5份助溶剂，光引发剂1.5～2.5份，水10～20份。进一步提出优选方案，所述的水性UV清漆，按重量份计，包括如下组分：70～90份水性聚氨酯丙烯酸分散体，0.5～0.7份消泡剂BYK024，0.3～0.5份消泡剂TEGO810，0.3～0.6份润湿剂，0.2～0.4份流平剂，增稠剂0.3～0.4份，助溶剂0.8～1.2份，光引发剂1.5～2.5份，水14～17份。本专利技术提出的最优方案，所述的水性UV清漆，按重量份计，包括如下组分：80份水性聚氨酯丙烯酸分散体，0.5～0.6份消泡剂BYK024，0.3～0.5份消泡剂TEGO810，0.3～0.6份润湿剂，0.2～0.4份流平剂，增稠剂0.3～0.4份，助溶剂0.8～1.2份，光引发剂1.5～2.5份，水14～17份。本专利技术的第二个目的在于，提供上述水性UV清漆的制备方法，取50％～75％的聚氨酯丙烯酸分散体，向其依次加入成膜助剂组分后分散10～20分钟，再加入光引发剂搅拌均匀后，加入剩余的聚氨酯丙烯酸分散剂和水。本专利技术进一步提出的，所述制备方法具体为，取50％～75％的聚氨酯丙烯酸分散体，以300-400r/min的速率搅拌，向其依次加入配方中消泡剂、润湿剂、流平剂、助溶剂的组分，以及1‰～10‰的增稠剂调整粘度，在1500r/min转速条件下分散15～20分钟；调整转速至800～1000r/min，再加入光引发剂搅拌均匀后，加入剩余的聚氨酯丙烯酸分散剂、剩余的增稠剂及水。或，所述制备方法具体为，取50％～75％的聚氨酯丙烯酸分散体，以300-400r/min的速率搅拌，向其依次加入配方中消泡剂、润湿剂、流平剂、助溶剂的组分，以及增稠剂，在1500r/min转速条件下分散15～20分钟；调整转速至800～1000r/min，再加入光引发剂搅拌均匀后，加入剩余的聚氨酯丙烯酸分散剂及水。增稠剂的添加方式可以前后两部分加入，也可以一次性加入；不要求一定需要与其他助剂一并加入。增稠剂分两次加入时，第一次加入量较少，其加入量优选为2‰～5‰。本专利技术的第三个目的在于，上述水性UV清漆在板式家具、木家具、橱柜或木地板涂装上的应用；采用如下方式涂装：在所述水性UV清漆中加入0～10％的水进行稀释后，涂装至基材上，在40℃～45℃的温度条件下烘干30～60分钟，采用紫外光源照射5～10秒，固化成膜即可。上述零VOC水性UV清漆的使用方法及施工过程较为简单、灵活，并且干燥速度快，效率高，物理及化学性能优异，同时具有溶剂型UV的性能特点但是更为绿色、环保，能够充分满足家具生产厂商对于高速、高效的要求。本专利技术采用了绿色环保的水性聚氨酯丙烯酸分散体，以水为分散介质，绿色环保，施工简便、UV(紫外光)固化效率高，零VOC排放。固化漆膜致硬度高，物理性能及耐化学品性优异，并且在各类基材上具有优异的附着力，非常适用于地板、木门、板式家具或实木家具的涂装。同时，该产品为绿色环保产品，对施工人员身体不产生伤害。本专利技术所述的零VOC水性UV清漆施工简便，操作非常简单，而且涂装设备清洗非常方便，只需要普通清水即可。并且面漆在待装饰的家具上具有极好的光泽、附着力及机械物理性能、耐化学品性能，对木质家具具有极好的装饰与保护作用。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。以下实施例中所使用的试剂，均可通过市售获得。实施例1本实施例为一种零VOC水性UV清漆，由以下组分组成：实施例2本实施例为一种零VOC水性UV清漆，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零VOC水性UV清漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚氨酯丙烯酸分散体70～90份，成膜助剂1.4～3.7份，光引发剂1.5～2.5份，水10～20份。

【技术特征摘要】
1.一种零VOC水性UV清漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：聚氨酯丙烯酸分散体70～90份，成膜助剂1.4～3.7份，光引发剂1.5～2.5份，水10～20份。2.根据权利要求1所述的水性UV清漆，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸分散剂的固含量为40％～42％，粘度为10～200mpa.s，pH值为7.0～9.0；优选地，所述聚氨酯丙烯酸分散剂为水性聚氨酯丙烯酸分散剂。3.根据权利要求1或2所述的水性UV清漆，其特征在于，所述光引发剂选自2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中一种或两种。4.根据权利要求1～3所述的水性UV清漆，其特征在于，所述成膜助剂具体为：消泡剂0.4～1.2份，润湿剂0.3～0.6份，流平剂0.2～0.4份，增稠剂0.2～1.5份，助溶剂0～2份。5.根据权利要求4所述的水性UV清漆，其特征在于，所述消泡剂选自有机硅氧烷类消泡剂、不含有机硅的憎水性固体及破泡聚合物的混合物类消泡剂中的一种；和/或，所述润湿剂为有机硅润湿流平剂；和/或，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂；和/或，所述增稠剂选自聚醚类增稠剂、聚醚改性聚氨酯类增稠剂中的一种；和/或，所述助溶剂为TPNB。6.根据权利要求1所述的水性UV清漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：70～90份水性聚氨酯丙烯酸分散体，0.5～1.1份消泡剂，0.4～0.6份润湿剂，0.2～0.4份流平剂，0.3～1.5份增稠剂，0～1.5份助溶剂，光引发剂1.5～2.5份，水10～20份。7.根据权利要求1所述的水性UV清漆，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：70～90份水性聚氨酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：万俊勇，王德华，张君，
申请(专利权)人：北京展辰新材料有限公司，展辰新材料集团股份有限公司，上海展辰涂料有限公司，青岛展辰新材料有限公司，成都展辰涂料有限公司，福州展辰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11