一种户外超耐候水性光固化木器涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种户外用水性光固化木器涂料及其制备方法，属于涂料领域。该方法是在调漆釜中加入水性光固化树脂和含氟丙烯酸乳液，搅拌均匀；之后将光引发剂、水性UV单体、羟基三嗪类衍生物、二丙二醇甲醚、丙二醇、基材润湿剂、消泡剂、流平剂、pH调节剂、水加入配料釜，得到分散后的助剂混合液；将分散好的助剂混合液与聚合物改性纳米硅溶胶以及异噻唑啉酮杀菌防霉剂再次混匀，混匀后加入缔合型聚氨酯增稠剂调节体系粘度至60～100KU，过滤出料，即可得到户外超耐候水性光固化木器涂料。本发明专利技术制备出兼具高硬度、高柔韧、超强耐沾污、耐磨、耐水、耐化学品特性的户外木器涂料。耐化学品特性的户外木器涂料。

【技术实现步骤摘要】
一种户外超耐候水性光固化木器涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种紫外光固化涂料，尤其是应用于户外且拥有超耐候性的水性光固化木器涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着消费者环保意识的日益增强，家具生产企业对非溶剂型涂料的需求不断增长。加之近年来VOC排放限制越来越严格，越来越多的涂装企业开始考虑使用环境友好型涂料替代传统高VOC涂料。水性UV涂料很好的结合了水性涂料与UV光固化涂料二者的优势，成为了目前涂料行业的热门研究方向。一方面，与传统UV涂料相比，水性UV涂料有效控制了活性稀释剂的使用，降低涂装过程对人体的伤害，同时克服传统UV涂料存在的固化收缩、气味偏大等问题。另一方面，相较常规水性涂料，水性UV涂料的涂膜性能优异，干燥时间、涂装间隔大幅缩短。
[0003]目前市面上的户外木器涂料，使用年限基本在1
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2年，超过上述使用年限就会出现不同程度的开裂、黄变、起泡等弊病，加之其不耐脏污、不耐刮擦，反复的外界侵蚀导致涂膜失光、漆层掉落等问题层出不穷，重新翻修也需要大量的人力、物力和时间。因此，推出一款能够长效应用于户外且各项性能优异的水性光固化户外涂料是非常必要的。
[0004]硬度与柔韧之间的矛盾是困扰传统光固化涂料的难题。对于许多应用场合，尤其是昼夜温差大、腐蚀介质多的户外应用场合，兼具高硬度、高韧性、高水汽屏蔽效果，对于光固化涂料获得更长的防护年限十分必要。高硬度、高交联密度可以强化漆膜对机械力、化学介质的侵袭抵御，而高柔韧性则可适应基材(木材)因湿度或是温度变化所引起的膨胀或收缩，以及软质基材的变形。目前，已经有大量研究致力于优化光固化涂层体系，采用功能聚合物及无机杂化组份对光固化涂料进行改性是解决这一问题的有效途径。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种长效应用于户外的水性紫外光固化木器涂料。本专利技术不仅绿色环保，还兼具硬度高、柔韧性好、附着力佳、抗划伤、耐水、耐黄变、耐化学品、长效自清洁等优势。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种上述户外水性光固化涂料的制备方法。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下措施达到：
[0008]一种户外超耐候水性光固化木器涂料，由以下组成物及重量份组成：
[0009][0010]在一些优选的技术方案中，该涂料由以下组成物及重量份组成：
[0011][0012][0013]本专利技术技术方案中：所述水性光固化树脂为湛新7177水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、万华4616水性聚氨酯丙烯酸分散体、欧宝迪LUX 220水性聚氨酯树脂、科思创UV 2282水性紫外光固化聚氨酯分散体中的一种或多种；所述含氟丙烯酸乳液为东氟DF
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12A自交联型含氟丙烯酸乳液、DF
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01核壳结构含氟丙烯酸乳液、中联氟曼FEM
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101自交联型氟碳乳液、训达HD
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830自交联氟硅丙乳液中的一种或多种。
[0014]本专利技术技术方案中：所述聚合物改性纳米硅溶胶通过以下步骤制备得到：
[0015]在反应器中加入硅溶胶和水性丙烯酸树脂常温搅拌混合均匀，缓慢滴加γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，升温至60～80℃，搅拌反应3～5h。降温至30～40℃，加入二甲基乙醇胺调节体系pH值至8
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9。加入聚碳化二亚胺，继续搅拌反应0.5～1h。冷却至室温，加入γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，过滤出料，即可得到聚合物改性纳米硅溶胶。
[0016]本专利技术技术方案中：所述聚合物改性纳米硅溶胶由以下组成物及重量份组成：
[0017][0018]本专利技术技术方案中：所述硅溶胶为百特新材料HA2005酸性硅溶胶和百特新材料HN3020中性硅溶胶的混合物，二者重量份比为1：1～3；
[0019]所述水性丙烯酸树脂为DSM帝斯曼Neocryl
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BT
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9水性碱溶性丙烯酸共聚树脂；所述γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为美国道康宁Z
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6030硅烷偶联剂；所述γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为迈图公司COATOSILMP200环氧硅烷。
[0020]本专利技术技术方案中：所述光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)与1
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羟基
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环己基
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苯基甲酮(184)的混合物，二者的质量比为1～3：1～3。
[0021]本专利技术技术方案中：所述水性UV单体为低官能团单体与高官能团单体的混合物，二者混合比例为4～6：1～4。
[0022]本专利技术技术方案中：所述低官能团UV单体为2(2
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乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯
(EOEOEA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG
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DA)中的一种；所述高官能团单体为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO
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TMPTA)、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯(PPTTA)、聚二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)中的一种。
[0023]本专利技术技术方案中：所述羟基三嗪类衍生物为奇钛科技5400WB水乳性紫外光吸收剂。
[0024]本专利技术技术方案中：所述基材润湿剂为迪高Twin
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4100、毕克BYK
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346、深竹SN
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4727中的至少一种；所述消泡剂为Airex 904W、FOAMEX 810、Airex 902W中的一种或多种；所述流平剂为Glide 482、DOWSIL
TM
211SAdditive、DOWSIL
TM 51Additive中的至少一种；所述pH调节剂为陶氏AMP
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95多功能助剂；所述缔合型聚氨酯增稠剂为万华Vesmody U605、万华Vesmody U905、德国明凌PUR40、德国明凌PUR62中的一种或多种。
[0025]一种上述户外超耐候水性光固化木器涂料的制备方法，该方法通过以下步骤制备得到：
[0026]第一步：在调漆釜中加入水性光固化树脂和含氟丙烯酸乳液，搅拌均匀；之后将光引发剂、水性UV单体、羟基三嗪类衍生物、二丙二醇甲醚、丙二醇、基材润湿剂、消泡剂、流平剂、pH调节剂、水加入配料釜，并在1500
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2000r/min下预分散0.5～1h，得到分散后的助剂混合液
[0027]第二步：将分散好的助剂混合液与聚合物改性纳米硅溶胶以及异噻唑啉酮杀菌防霉剂再次混匀，混匀后加入缔合型聚氨酯增稠剂调节体系粘度至60～100KU，过滤出料，即可得到户外超耐候水性光固化木器涂料。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029](1)采用基于氟、硅双重改性的光固化体系：本专利技术通过向传统水性光固化体系中引入带有F
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C键水性含氟树脂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于由以下组成物及重量份组成：2.根据权利要求1所述的一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于由以下组成物及重量份组成：
3.根据权利要求1或2所述的一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于所述水性光固化树脂为湛新7177水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、万华4616水性聚氨酯丙烯酸分散体、欧宝迪LUX 220水性聚氨酯树脂、科思创UV2282水性紫外光固化聚氨酯分散体中的一种或多种；所述含氟丙烯酸乳液为东氟DF
‑
12A自交联型含氟丙烯酸乳液、DF
‑
01核壳结构含氟丙烯酸乳液、中联氟曼FEM
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101自交联型氟碳乳液、训达HD
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830自交联氟硅丙乳液中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于所述聚合物改性纳米硅溶胶通过以下步骤制备得到：在反应器中加入硅溶胶和水性丙烯酸树脂常温搅拌混合均匀，缓慢滴加γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，升温至60～80℃，搅拌反应3～5h。降温至30～40℃，加入二甲基乙醇胺调节体系pH值至8
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9。加入聚碳化二亚胺，继续搅拌反应0.5～1h。冷却至室温，加入γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀，过滤出料，即可得到聚合物改性纳米硅溶胶。5.根据权利要求4所述的一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于所述聚合物改性纳米硅溶胶由以下组成物及重量份组成：6.根据权利要求4所述的一种聚合物改性纳米硅溶胶，其特征在于所述硅溶胶为百特新材料HA2005酸性硅溶胶和百特新材料HN3020中性硅溶胶的混合物，二者重量份比为1：1～3；所述水性丙烯酸树脂为DSM帝斯曼Neocryl
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BT
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9水性碱溶性丙烯酸共聚树脂；所述γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为美国道康宁Z
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6030硅烷偶联剂；所述γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为迈图公司COATOSILMP200环氧硅烷。7.根据权利要求1或2所述的一种户外超耐候水性光固化木器涂料，其特征在于所述光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)与1
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，张卫中，
申请(专利权)人：南京长江涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：