紫外光固化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种紫外光固化涂料及其制备方法，其组分由以下质量百分数的原料组成：高官能度聚氨酯丙烯酸酯10～20％，低官能度聚氨酯丙烯酸酯5～10％，低粘度聚酯丙烯酸酯25～35％，多官能度改性丙烯酸酯单体15～20％，胺改性聚醚丙烯酸酯5～10％，消光粉12～15％，耐磨粉2～5％，光引发剂3～6％，流平剂0.1～0.5％，消泡剂0.1～1％，分散剂1～5％。本发明专利技术主要优势在于涂料固含量接近100％，固化涂膜净味效果好，硬度高、耐磨性优异，并且具有低光泽的特点，在PVC地板涂料领域应用。在PVC地板涂料领域应用。

【技术实现步骤摘要】
紫外光固化涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种涂料领域，特别涉及一种净味耐磨超哑的紫外光固化涂料及制备方法。

技术介绍

[0002]PVC地板作为一种新型地面装饰材料，具有绿色环保、超薄超轻，防火阻燃、导热保暖、安装便捷的特点，在欧美及日韩地区广受欢迎。随着中国家居装饰行业的发展，这种环保型地板在国内市场也得到越来越多的关注和认可。PVC地板应用场合广泛，可应用在家庭、医院、学校、办公楼和其他商业场所。
[0003]PVC地板表面一般会涂覆一层防护涂层，赋予其优异的耐磨性和良好的装饰性。这种防护涂层目前主要采用紫外光固化涂料制备，这是由于紫外光固化涂料具有绿色高效、施工快速的特点。PVC地板用紫外光固化涂料常以哑光涂料居多，并具有优异的耐磨性、良好的施工性和优异的耐污性、耐化学品性等。
[0004]紫外光固化涂料的基本组成包括预聚物、活性单体、光引发剂等。其中，预聚物带有不饱和双键基团，作为主要成膜物质；活性单体是一种分子量较小，粘度低，不仅具有良好的稀释性，还参与成膜反应，增加涂膜的交联性。光引发剂作为光能吸收载体，产生能够引发树脂和单体聚合的活性碎片，如自由基、阳离子、阴离子等。理论上讲，紫外光固化涂料的组成物均可参与交联反应，因此它是一种无污染、零挥发的涂料。但实际使用中，低分子量的活性单体或小分子光引发剂的裂解碎片均具有一定的挥发性，属于VOC物质，在施工过程中挥发，产生或强或弱的异味，不仅产生空气污染，也会对使用者的身心健康造成影响。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种净味耐磨超哑紫外光固化涂料，该涂料可用于PVC地板领域。
[0006]本专利技术第二个目的在于提供一种所述紫外光固化涂料的制备方法。
[0007]一种紫外光固化涂料，其组分由以下质量百分数的原料组成：高官能度聚氨酯丙烯酸酯10～20％，低官能度聚氨酯丙烯酸酯5～10％，低粘度聚酯丙烯酸酯25～35％，多官能度改性丙烯酸酯单体15～20％，胺改性聚醚丙烯酸酯5～10％，消光粉12～15％，耐磨粉2～5％，光引发剂3～6％，流平剂0.1～0.5％，消泡剂0.1～1％，分散剂1～5％；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯的官能度为9～15，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2，所述多官能度改性丙烯酸酯单体的官能度为3～4。
[0008]在其中一实施例中，所述低粘度聚酯丙烯酸酯的官能度为4官能度，且树脂粘度低于600cPs(25℃)。
[0009]在其中一实施例中，所述多官能度改性丙烯酸酯单体为乙氧基或丙氧基化改性的活性单体混合物。
[0010]在其中一实施例中，所述胺改性聚醚丙烯酸酯的官能度为4官能度。
[0011]在其中一实施例中，所述消光粉为有机包覆改性的混合消光粉，所述有机包覆改性的混合消光粉包括细粒径的消光粉和粗粒径的消光粉，平均粒径(D50)分别为6～8微米以及10～13微米，吸油量不超过220g/100g，细粒径的消光粉和粗粒径的消光粉质量比为3:7。
[0012]在其中一实施例中，所述耐磨粉主要原料包括氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠，平均粒径(D50)为4～7微米，吸油量不超过50g/100g。
[0013]在其中一实施例中，所述光引发剂为大分子光引发剂和酰基膦氧化物类光引发剂的混合物。
[0014]所述紫外光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]1)将高官能度聚氨酯丙烯酸酯、低官能度聚氨酯丙烯酸酯、低粘度聚酯丙烯酸酯、多官能度改性丙烯酸酯单体和胺改性聚醚丙烯酸酯，以500
‑
1000转/分钟的速度搅拌10～15分钟得到混合物a；
[0016]2)在500～800转/分钟的搅拌速度下，依次向混合物a加入流平剂、消泡剂、分散剂，并搅拌10～15分钟，得到混合物b；
[0017]3)在200～300转/分钟的搅拌速度下，依次向混合物b中加入消光粉和耐磨粉，并提高搅拌速度至1500～2000转/分钟，搅拌20～30分钟，得到混合物c；
[0018]4)在500～800转/分钟的搅拌速度下，向混合物c中加入光引发剂，并搅拌5～10分钟后即得。
[0019]本专利技术净味耐磨超哑PVC地板用的紫外光固化涂料的主要创新包括以下：
[0020]1、涂料的挥发性极低，固化涂膜几乎无异味，达到净味的要求。该指标的关键技术在于：首先，涂料的固含量基本为100％，无外添加惰性溶剂组分，其主要反应物质包括紫外光固化树脂和活性稀释单体均参与交联反应，几乎无残留物。其次，涂料中选用了低粘度聚酯丙烯酸酯和乙氧基或丙氧基化多官能度改性丙烯酸酯单体。由于大量消光粉的加入导致涂料粘度剧增，若加入单官能度或2官能度活性单体降粘，不仅会降低涂膜的交联度，还会产生刺激性挥发物质。本专利技术选用低粘度4官能度聚酯丙烯酸酯，不仅有效降粘，还可以提高涂膜交联度，增强涂膜硬度，且对填料具有一定的润湿分散性。多官能度活性单体经过乙氧化或丙氧化改性后，皮肤刺激性大大降低，挥发性极低，稳定性好，在提高涂膜的交联度、降低涂料粘度方面十分有利。最后，涂料中选用了大分子光引发剂和酰基膦氧化物类光引发剂作为混合光引发剂，并搭配了胺改性聚醚丙烯酸酯。在常见的光引发剂应用中，小分子引发剂诸如2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑
丙酮与1
‑
羟基环己基苯基甲酮等，光解后会产生带有异味的VOC物质苯甲醛和环己酮，且在受热状态下这些光引发剂也存在一定的挥发性。大分子光引发剂为大分子化合物或聚合性结构，其分子量大，挥发性低，迁移性低，且对涂膜的黄变影响较小。酰基膦氧化物类引发剂挥发性也很低，且吸收波长较长，可以加强涂膜的深层固化，对于哑光涂料的深度干燥大有好处。胺改性聚醚丙烯酸酯是一种固化增效剂，不同于小分子叔胺的易迁移性，该树脂可以参与交联反应，且挥发性低，气味低，可以有效协同反应活性相对较低的大分子光引发剂，提高固化速度。
[0021]上述大分子光引发剂和酰基膦氧化物类光引发剂优选为IGM公司的KIP150和TPO
‑
L。
[0022]2、固化涂膜的硬度高，耐磨性好。该指标的关键技术在于：首先，涂料中选用了9～
15官聚氨酯丙烯酸酯用于增强涂膜的硬度，此类树脂双键密度非常高，可以显著增强涂膜的交联度，促进涂膜形成致密的立体网络。其次，涂料中选用了2官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂，该组分具有良好的延展性，可以提高涂膜的柔韧性，对涂膜的附着力也有很大的促进作用。以上这两类树脂复配，可以显著提高涂膜的坚韧性，达到耐磨的效果。
[0023]3、涂膜的光泽很低，达到超哑的效果。该指标的关键技术在于：首先，涂料中选用了不同粒径的有机包覆改性的混合消光粉，粗粒径的消光粉有助于薄膜处消光，而细粒径的消光粉有助于厚膜处消光，当涂膜固化产生体积收缩厚，由于消光粉粒径不同，在涂膜表面产生粗糙的界面，使光线发生漫反射，十分有利于消光。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化涂料，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：高官能度聚氨酯丙烯酸酯10~20%，低官能度聚氨酯丙烯酸酯5~10%，低粘度聚酯丙烯酸酯25~35%，多官能度改性丙烯酸酯单体15~20%，胺改性聚醚丙烯酸酯5~10%，消光粉12~15%，耐磨粉2~5%，光引发剂3~6%，流平剂0.1~0.5%，消泡剂0.1~1%，分散剂1~5%；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯的官能度为9~15，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2，所述多官能度改性丙烯酸酯单体的官能度为3~4。2.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述低粘度聚酯丙烯酸酯的官能度为4官能度，且在25℃下，所述低粘度聚酯丙烯酸酯粘度低于600cPs。3.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述多官能度改性丙烯酸酯单体为乙氧基或丙氧基化改性的活性单体混合物。4.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述胺改性聚醚丙烯酸酯的官能度为4官能度。5.根据权利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述消光粉为有机包覆改性的混合消光粉，所述有机包覆改性的混合消光粉包括细粒径的消光粉和粗粒径的消光粉，平均粒径分别为6~8微米、10~13微米，吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：营飞，王木立，顾斌，马智俊，张东阳，杨志伟，狄志刚，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司中海油常州环保涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：