一种可见光固化水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种可见光固化水性涂料，该涂料中含有丙烯酸酯类单体、环氧树脂、荧光增白剂、二苯基六氟磷酸碘鎓盐、表面活性剂、乳化剂、杀菌防腐剂、消泡剂、硅酸钠、成膜助剂和水等原料，由于可见光固化技术的应用，使涂料制备工艺更环保、能耗更低、操作更安全，并且本发明专利技术所采用的溶剂为水，无溶剂污染，所制备的涂料具有固含量高、强度高、硬度高、密实等优点，还可通过配方设计方便制得不同物理性能但具有强附着能力的涂层，是一种前景良好的可广泛应用于水性涂料及粘合剂领域的制备技术。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光固化水性涂料及其制备方法
本专利技术涉及水性涂料
，具体为一种可见光固化水性涂料及其制备方法。
技术介绍
随着新环保法规的推动，生态效益型成型工艺的推进和零VOC产品的研发已成为涂料行业的发展趋势，其中光固化技术便是一项由美国、日本等发达国家率先发展起来的快速成型技术。其产品广泛用在清漆、印刷油墨、粘合剂、金属涂料、电子工业、医用材料和3D打印等领域。目前涂料和油墨两大工业领域应用得最多的是紫外光(UV)固化水性树脂，包括水性UV柔印油墨、水性丝印油墨、水性UV金属漆等，其中德国VianovaResins公司生产的LR8895、LR8949两种光固化水性涂料在胶印、凹印、丝网印刷油墨和罩光清漆的应用受到了普遍欢迎。但UV光固化能耗较大且环保安全性较差，在某些塑料或半透明材料中固化深度有限。近年来，为克服以上问题，选择比UV光穿透性更好的可见光进行固化获得了越来越多研究学者的关注，其中可见光固化水性涂料技术——一项包括非均相水溶液聚合和可见光聚合两项关键技术的新型绿色快速成型技术在欧美等发达国家已有所发展。一方面水作为分散介质更易于制备高分子型聚合物，并且相对于溶液聚合和本体聚合，水溶液聚合因其易操作、无溶剂污染等优点降低了工业生产成本并满足绿色环保的要求。另一方面相对于UV光固化技术，可见光源的应用能更大程度降低反应成本、且环保安全性更高，对设备要求更低，能优化厚膜固化性，同时还能降低UV光对人体的伤害。虽然可见光固化水性涂料技术获得了持续关注，但它的开发应用尚处在初级阶段。因此，利用可见光固化技术开发出一条有效途径用于制备综合性能优异的水性涂料是现阶段亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种可见光固化水性涂料及其制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提出：一种可见光固化水性涂料，各成分的重量份数分别为：水60.0-80.0份，丙烯酸酯类单体10.0-20.0份，环氧树脂5.0-10.0份，荧光增白剂0.1-0.5份，二苯基六氟磷酸碘鎓盐0.2-0.8份，表面活性剂0.5-0.8份，乳化剂0.5-0.8份，杀菌防腐剂0.1-0.2份，消泡剂0.01-0.02份，成膜助剂0.01-0.03份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述环氧树脂的环氧当量为120.0-150.0。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述荧光基团衍生物为三嗪茋类荧光增白剂、苯并恶唑类荧光增白剂、二苯乙烯联苯类荧光增白剂、香豆素类荧光增白剂中的一种。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述表面活性剂为EO20PO70EO20、F127、BY125、OP10苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚601或Tween80中的一种或一种以上的混合物。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述乳化剂为CTABr、CTAC、TETA、十二烷基硫酸钠、烷基二苯醚二磺酸盐、月桂醇硫酸钠中的一种或一种以上的混合物。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述杀菌防腐剂为四氯间苯二甲腈、肉桂醛、异噻唑啉酮、羟甲基甘氨酸钠、4-乙烯基吡啶季铵盐中的一种或以上的混合物。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述消泡剂为含疏水粒子矿物油混合物、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚醚改性硅油、非硅酮胺类碳氢化合物的一种或一种以上的混合物。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述成膜助剂为十二碳醇酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚的一种或一种以上的混合物。本专利技术还提供一种可见光固化水性涂料的制备方法：包括以下步骤：步骤一：（1）将水60.0份、三嗪茋类荧光增白剂0.2份、二苯基六氟磷酸碘鎓盐0.2份、表面活性剂0.5份和乳化剂0.5份在室温下混合并搅拌直至均一透明，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为2-4h，以制备水相溶液；将丙烯酸酯类单体10.0份、环氧树脂10.0份、杀菌防腐剂0.1份、消泡剂0.01份和成膜助剂0.01份在室温下混合并搅拌直至均一透明，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为2-4h，以制备油相溶液；（2）将水相溶液和油相溶液加入到反应容器中，在室温下混合并搅拌直至呈现乳液状，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为3-5h，以制备预乳液。再使用超声波发生装置对预乳液进行二次混合搅拌，所述混合时间为0.5-1h，控制超声波的频率和声强分别为8-15MHZ和8-10W/cm2；（3）在氮气气氛下，将预乳液置于LED灯源下反应0.5h-1h即得丙烯酸酯-环氧乳液，控制LED灯的波长和光强分别为380-450nm和40-60mW·cm-2。步骤二：（1）将水60.0-80.0份、二苯基六氟磷酸碘鎓盐0.2-0.8份、表面活性剂0.5-0.8份和乳化剂0.5-0.8份在室温下混合并搅拌直至均一透明，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为2-4h，以制备水相溶液；将苯并恶唑类或二苯乙烯联苯类或香豆素类荧光增白剂0.1-0.5份、丙烯酸酯类单体10.0-20.0份、环氧树脂5.0-10.0份、杀菌防腐剂0.1-0.2份、消泡剂0.01-0.02份、成膜助剂0.01-0.03份在室温下混合并搅拌直至均一透明，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为2-4h，以制备油相溶液；（2）将水相溶液和油相溶液加入到反应容器中，在室温下混合并搅拌直至呈现乳液状，控制搅拌机转速为每分钟150-250转，所述混合时间为3-5h，以制备预乳液。再使用超声波发生装置对预乳液进行二次混合搅拌，所述混合时间为0.5-1h，控制超声波的频率和声强分别为8-15MHZ和8-10W/cm2；（3）在氮气气氛下，将预乳液置于LED灯源下反应0.5h-3h即得丙烯酸酯-环氧乳液，控制LED灯的波长和光强分别为380-450nm和40-60mW·cm-2与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所采用的溶剂为水，无溶剂污染，所制备的涂料具有固含量高、强度高、硬度高、密实等优点，还可通过配方设计方便制得不同物理性能但具有强附着能力的涂层，是一种前景良好的可广泛应用于水性涂料及粘合剂领域的制备技术。附图说明图1为本专利技术一种可见光固化水性涂料的制备流程图；图2为本专利技术一种可见光固化水性涂料的各实施例的性能测试结果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供以下技术方案：实施例一：一种可见光固化水性涂料，按重量份由如下组分组成：60份的水；10份的丙烯酸酯类单体；10份的环氧树脂；0.2份的三嗪茋类荧光增白剂；0.2份的二苯基六氟磷酸碘鎓盐；0.5份的表面活性剂；0.5份的乳化剂；0.1份的杀菌防腐剂；0.01份的消泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光固化水性涂料，其特征在于：各成分的重量份数分别为：水60.0‑80.0份，丙烯酸酯类单体10.0‑20.0份，环氧树脂5.0‑10.0份，荧光增白剂0.1‑0.5份，二苯基六氟磷酸碘鎓盐0.2‑0.8份，表面活性剂0.5‑0.8份，乳化剂0.5‑0.8份，杀菌防腐剂0.1‑0.2份，消泡剂0.01‑0.02份，成膜助剂0 .01‑0.03份。

【技术特征摘要】
1.一种可见光固化水性涂料，其特征在于：各成分的重量份数分别为：水60.0-80.0份，丙烯酸酯类单体10.0-20.0份，环氧树脂5.0-10.0份，荧光增白剂0.1-0.5份，二苯基六氟磷酸碘鎓盐0.2-0.8份，表面活性剂0.5-0.8份，乳化剂0.5-0.8份，杀菌防腐剂0.1-0.2份，消泡剂0.01-0.02份，成膜助剂0.01-0.03份。2.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述环氧树脂的环氧当量为120.0-150.0。4.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述荧光基团衍生物为三嗪茋类荧光增白剂、苯并恶唑类荧光增白剂、二苯乙烯联苯类荧光增白剂、香豆素类荧光增白剂中的一种。5.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述表面活性剂为EO20PO70EO20、F127、BY125、OP10苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚601或Tween80中的一种或一种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述乳化剂为CTABr、CTAC、TETA、十二烷基硫酸钠、烷基二苯醚二磺酸盐、月桂醇硫酸钠中的一种或一种以上的混合物。7.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述杀菌防腐剂为四氯间苯二甲腈、肉桂醛、异噻唑啉酮、羟甲基甘氨酸钠、4-乙烯基吡啶季铵盐中的一种或以上的混合物。8.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述消泡剂为含疏水粒子矿物油混合物、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚醚改性硅油、非硅酮胺类碳氢化合物的一种或一种以上的混合物。9.根据权利要求1所述的一种可见光固化水性涂料，其特征在于：所述成膜助剂为十二碳醇酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚的一种或一种以上的混合物。10.一种可见光固化水性涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：（1）将水60.0份、三嗪茋类...

【专利技术属性】
技术研发人员：左晓玲，杨吟野，罗胜耘，
申请(专利权)人：左晓玲，
类型：发明
国别省市：贵州,52