一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，涉及UV涂料技术领域，其特征在于，按照重量比例各组分组成为：环氧丙烯酸酯30

【技术实现步骤摘要】
一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及无溶剂UV涂料制备领域，具体涉及一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]UV涂料是一类成熟的涂料体系，相比于传统涂料，其固含量高，溶剂含量低，固化时间短，操作方便。不论是从降低成本还是简化工序上都是非常良好的选择。同时，由于不需要加热固化，在热敏感的底材上也可以使用，例如木材，塑料，纸张等，这就促使UV涂料成为这几类底材优选的涂料类型。
[0003]在一些频繁震动的应用场景中，例如轮船、车床等，对于涂料的要求除了美观之外，更重要的是具有足够的剪切强度和拉拔强度，避免在使用过程中由于漆膜与底材脱落导致设备金属部件直接暴露在空气中，加速老化，降低使用寿命。本专利技术使用含有磷酸基团的丙烯酸酯作为附着力促进剂，有效地通过分子间的氢键作用力提高了聚合之后长链结构之间的空间密度，提高了本涂料在金属底材上固化之后的剪切强度和拉拔强度。同时本专利技术还兼具高光泽度和高硬度的特点，在反复机械运动和震动的应用场景中不易脱落，非常适合作为车床和机械臂表面的涂料。

技术实现思路

[0004]为了使涂料能够在频繁震动的环境中长时间使用，本专利技术的目的在于提供一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料及其制备方法和应用。所制造的涂料具有优秀的剪切强度和拉拔强度，同时表面光滑，无异味。
[0005]为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：
[0006]一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分原料为：
[0007]环氧丙烯酸酯30
‑
40份；
[0008]羟基丙烯酸酯11
‑
15份；
[0009]脂肪族聚氨酯丙烯酸酯28
‑
38份；
[0010]环氧丙烯酸酯低聚物14
‑
19份；
[0011]光引发剂3
‑
5份；
[0012]滑石粉17
‑
23份；
[0013]消泡剂0.3
‑
0.7份；
[0014]附着力促进剂7
‑
15份；
[0015]蓝色色浆0.2
‑
0.3份；
[0016]白色色浆2.5
‑
4份。
[0017]所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述的环氧丙烯酸酯的官能团度为2。环氧丙烯酸酯中的烯烃会和被激发的光引发剂反应生成自由基，发生链式自由基加成反应，形成链状的树脂结构；而其中的环氧基的碳
‑
氧键也可以被自由基打断，生
成新的自由基反应位点，通过该过程形成的自由基可以和其它树脂分子反应，形成网状分子结构，提高涂料固化之后的硬度。
[0018]所述的羟基丙烯酸酯为季戊醇三丙烯酸酯、季戊醇二丙烯酸酯、季戊醇二丁烯酸酯中的任意一种或者几种。羟基丙烯酸酯除了和其它树脂分子发生自由基链式反应之外，其羟基上的氧原子可以和底材表面的金属原子形成配位键，增强涂料与底材之间的附着力。
[0019]所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为湛EBECRYL 8296、EBECRYL 8301R、EBECRYL 8412中的任意一种或者几种。低聚物可以在涂料固化之前提供一定的聚合度，避免在固化过程中固化不足导致附着力较低，而且此类树脂本身具有较高的抗拉强度。
[0020]所述的环氧丙烯酸酯低聚物为美源MIRAMER EA2259、MIRAMER EA2280、MIRAMER PE810中的任意一种或者几种。环氧丙烯酸酯低聚物兼具了环氧丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的作用。
[0021]所述光引发剂为湛新Doublecure BDK、Doublecure 73W中的任意一种。光引发剂在在紫外光区(250
‑
400nm)具有吸收峰，在受到紫外辐射之后其中的化学键会发生均裂产生自由基，进而进攻丙烯酸酯中的碳碳双键，发生自由基的链式传导，实现聚合反应。
[0022]所述滑石粉为氧化镁和氧化硅的混合物。滑石粉具有针状结构，在底材表面可以竖直地插入分子之间的空隙，同时滑石粉分子又可以伸入网状树脂的网格中，起到固定的作用。滑石粉通过这种机械固定的方式增加涂料的附着力和强度。其作用方式如图1所示。
[0023]所述消泡剂为硅氧化物，其特征在于硅原子和氧原子比例为1:3.5，且为100％固含，无溶剂消泡剂。
[0024]所述附着力促进剂为磷酸丙烯酸酯，其特征在于官能团度为1.5。磷酸丙烯酸酯可以在固化过程中通过聚合反应连接到聚合物分子中，磷酸基团上的羟基可以和聚氨酯丙烯酸酯中的氮氧原子形成氢键，使松散的链状分子变得紧密，提高树脂分子的空间密度从而提高涂料的硬度和耐磨性。同时，磷酸基团上的羟基中的氧原子可以和底材表面的金属原子形成配位键，增加涂料的附着力，其作用方式如图2、图3所示。
[0025]所述蓝色色浆其特征为在HSV色彩空间中色调为185度，饱和度为47％，明度为65％。
[0026]所述白色色浆其特征为色彩分类为WT02的白色色浆。
[0027]一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0028]在避光条件下依次将环氧丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯低聚物加入搅拌，在1500
‑
1700rmp的条件下搅拌35分钟；将搅拌速度降低至600
‑
750rmp，向体系中加入光引发剂，滑石粉，消泡剂，附着力促进剂，蓝色色浆，白色色浆和玻璃珠待加入完毕后，将转速调至1820
‑
1960rmp，避光搅拌直至细度≤10微米；停止搅拌后用纱布过滤混合物，滤液即为所述无溶剂高剪切强度加色UV涂料产品。
[0029]一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料的应用，所述应用具体为：
[0030]搅拌均匀后喷涂，在波长300
‑
400nm，光照能量810
‑
950mJ/cm2，光照功率330
‑
450mW/cm2条件下固化40秒，干膜膜厚≤100微米。
[0031]在本专利技术的一个优选实施例中，所述喷涂之前需将底材表面进行除尘、除油处理。
[0032]在本专利技术的一个优选实施例中，所述喷涂为手工喷涂、Spindle喷涂或往复机喷
涂；喷涂的环境温度为20℃
‑
30℃，相对湿度为30％
‑
65％；喷涂前涂料需要被加热至60℃。
[0033]本专利技术的有益效果在于：
[0034]本专利技术的无溶剂高剪切强度加色UV涂料在金属底材上应用时通过GBT7124
‑
2008/ISO 458：2003的剪切测试可以得到≥14Mpa的剪切力，同时，通过GB/T6329
‑
1996的拉拔力测试也能达到≥12Mpa的结果。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分组成为：环氧丙烯酸酯30
‑
40份；羟基丙烯酸酯11
‑
15份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯28
‑
38份；环氧丙烯酸酯低聚物14
‑
19份；光引发剂3
‑
5份；滑石粉17
‑
23份；消泡剂0.3
‑
0.7份；附着力促进剂7
‑
15份；蓝色色浆0.6
‑
1.0份；白色色浆3.3
‑
5.7份。2.如权利要求1所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述的环氧丙烯酸酯的官能团度为2。3.如权利要求1所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述的羟基丙烯酸酯为季戊醇三丙烯酸酯、季戊醇二丙烯酸酯、季戊醇二丁烯酸酯中的任意一种或者几种。4.如权利要求1所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为湛新EBECRYL 8296、EBECRYL 8301R、EBECRYL8412中的任意一种或者几种。5.如权利要求1所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述的环氧丙烯酸酯低聚物为美源MIRAMER EA2259、MIRAMER EA2280、MIRAMER PE810中的任意一种或者几种。6.如权利要求1所述的一种无溶剂高剪切强度加色UV涂料，其特征在于，所述光引发剂为湛新Doublecure BDK、Doublecure 73W中的任意一种；所述滑石粉为氧化镁和氧化硅的混合物；所述消泡剂为硅氧化物，其特征在于硅原子和氧原子比例为1:3.5，且为100％固含，无溶剂消泡剂；所述附着力促进剂为磷酸丙烯酸酯，其特征在于官能团度为1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，刘旺盛，
申请(专利权)人：上海金力泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：