光固化水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光固化水性涂料，其配方按下述重量份配比为：水性溶剂48~58%，脂肪酸甘油酯0.6~0.9%，硬脂酸0.6~0.9%，聚氨脂丙烯酸酯25~35%，环氧丙烯酸酯10~16%，氨水0.6~1.5份，消泡剂1~3%，亚硝酸盐0.1~0.3%，流平剂0.3~0.5%，助剂2~4%，光引发剂2~5%，偶联剂2~5%，杀菌剂0.5~1%。通过上述配方，可以获得附著力强、亮度高且固化时间短的光固化水性涂料；且该光固化水性涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度。

Light curable waterborne paint and process for producing the same

The invention relates to a UV curable waterborne coatings, the formula by a weight ratio: the aqueous solvent 48~58%, fatty acid esters of glycerol 0.6~0.9%, stearic acid 0.6~0.9%, polyurethane acrylate 25~35% epoxy acrylate, 10~16%, ammonia 0.6~1.5, defoaming agent 1~3%, nitrite 0.1~0.3%, leveling agent 0.3~0.5%, agent 2~4% 2~5%, photoinitiator, coupling agent 2~5%, fungicide 0.5~1%. Through the above formula, UV curable waterborne coatings can be short of strong adhesion, high brightness and the curing time is obtained; and the UV curable waterborne coating containing no harmful residue after small molecules, and the coating can be added at any time according to the water use need to adjust the viscosity of coating.

【技术实现步骤摘要】
光固化水性涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种涂料组合物，特别涉及一种光固化水性涂料及其制备方法。
技术介绍
目前，人们对生活质量水平要求越来越高，追求完美的生活无助等，对生活中的装修、家具也有较高的要求。目前，市场上大多利用含有甲醇等有毒有害的物质涂料作为美化家具的材料，从而使得新的家具对人体产生极大的伤害。水性涂料就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，涂料膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点；可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。目前市场上已有许多类型的水性涂料，但大多数的水性涂料涂布后形成的涂料层不能同时满足高光亮度、强附着力及后续印刷加工的要求。另外，现有的水性涂料大多为水性的聚氨酯、环氧树脂等，涂布后形成的涂料层往往残留有氰化物等有毒物质，影响食品的安全、卫生。因此，现在需要开发一种附著性强、涂布后亮度高且固化时间短，无污染的环保型光固化水性涂料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种附著性强、涂布后亮度高且固化时间短，无污染的环保型光固化水性涂料。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是，该光固化水性涂料的配方按下述重量份配比为：水性溶剂48~58%，脂肪酸甘油酯0.6~0.9%，硬脂酸0.6~0.9%，聚氨脂丙烯酸酯25~35%，环氧丙烯酸酯10~16%，氨水0.6~1.5份，消泡剂1~3%，亚硝酸盐0.1~0.3%，流平剂0.3~0.5%，助剂2~4%，光引发剂2~5%，偶联剂2~5%，杀菌剂0.5~1%。通过上述配方，可以获得附著力强、亮度高且固化时间短的光固化水性涂料；其中，助剂可增强涂料涂布后涂料层的强底和亮度，降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性，脂肪酸甘油酯和硬脂酸作为表面活性剂使用，在反应过程中可以增加反应的乳化作用；偶联剂可以提高涂料的热性能，同时改善涂料层的表面性能，提高涂料的可刷性和附著性，亚硝酸盐作为缓冲剂，保证反应的平稳度，同时还可以降低涂料层的表面静电，提高涂料的可刷性和附著性，该光固化水性涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度。本专利技术进一步改进在于，该光固化水性涂料的配方还包括重量百份比为0.2~0.5%颜料。可以根据客户需要添加各种颜色的颜料，从而得到各种颜色的涂料，以满足不同使用者的需求。本专利技术进一步改进在于，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三氯基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。本专利技术进一步改进在于，所述助剂由酯化剂和己内酰胺组成，所述酯化剂与己内酰胺的重量比为1：1~2。本专利技术进一步改进在于，所述消泡剂是有机硅消泡剂或/和矿物油类，所述有机硅消泡剂为聚二甲基硅氧烷。本专利技术进一步改进在于，所述亚硝酸盐为亚硝酸纳和/或亚硝酸铵。本专利技术进一步改进在于，所述流平剂为羧甲基纤维素。本专利技术进一步改进在于，所述水性溶剂为去离子水和/或甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和/或丙烯酸羟乙酯（HEM）。本专利技术还要解决的技术问题是，提供一种附著性强、涂布后亮度高的光固化水性涂料的制备方法，该制备方法工艺简单、可操控性强、生产效率高、适合大批量生产，同时可以节约人力成本。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是，该光固化水性涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份配比称取原材料；检查并清洗仪器；将水性溶剂分成4份，其中先用配方规定量6~15%的水性溶剂将光引发剂和助剂经搅拌溶解，搅拌速度为600~700r/min，搅拌时间为10~20min，得到光引发剂和助剂的混合溶液；用配方规定量6~15%的水性溶剂将亚硝酸盐搅拌溶解，得到亚硝酸盐溶液；待用；（2）在无尘环境下向原料搅拌缸内加入配方规定量的聚氨脂丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯；同时加入水性溶剂，加入量为配方规定量的55~65%，启动搅拌电机，搅拌速度为2000~2500r/min，搅拌时间为30~50min；（3）在步骤（2）中加入配方规定量的脂肪酸甘油酯和硬脂酸一起搅拌，搅拌速度为1500~2000r/min，搅拌时间为3~5min，搅拌均匀，得到混合乳液；（4）将步骤（3）中得到的混合乳液放入反应釜，同时加入步骤（1）中配制好的亚硝酸盐溶液以及光引发剂和助剂的混合溶液，一起搅拌，搅拌速度为1500~2000r/min，搅拌时间为6~10min，然后密封反应釜，将反应釜放入干燥箱中，温度控制在40~50℃，反应保温时间为2~3小时；（5）等反应釜降温至室温，打开反应反应釜，加入消泡剂、偶联剂、流平剂和杀菌剂，并加入水性溶剂，加入量为配方规定量的20~30%，搅拌均匀，同时滴加氨水调节pH值，并搅拌均匀，获得所需光固化水性涂料。本专利技术进一步改进在于，所述颜料在调节pH值后加入或在使用时加入。采用本专利技术的技术方案，其产生的有益效果是：通过上述配方，可以获得附著力强、亮度高且固化时间短的光固化水性涂料；其中，助剂可增强涂料涂布后涂料层的强底和亮度，降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性，脂肪酸甘油酯和硬脂酸作为表面活性剂使用，在反应过程中可以增加反应的乳化作用；偶联剂可以提高涂料的热性能，同时改善涂料层的表面性能，提高涂料的可刷性和附著性，亚硝酸盐作为缓冲剂，保证反应的平稳度，同时还可以降低涂料层的表面静电，提高涂料的可刷性和附著性；该光固化水性涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度；该方法工艺简单，可操作性强；且采用该方法节约了原料降低了成本，而且零环境污染，实现了环境友好，对人身体没有任何伤害，适用于商业广泛推广。具体实施方式实施例1：按制备1000Kg水性涂料计，按下列重量准备原料：去离子水500Kg，脂肪酸甘油酯9Kg，硬脂酸9Kg，聚氨脂丙烯酸酯350Kg，环氧丙烯酸酯100Kg，氨水15Kg，消泡剂（聚二甲基硅氧烷）3Kg，亚硝酸盐采用亚硝酸铵3Kg，流平剂（羧甲基纤维素）5Kg，助剂20Kg（酯化剂和己内酰胺的重量比为1：1），光引发剂（烷基芳酮衍生物）20Kg，偶联剂（乙烯基三乙氧基硅烷）20Kg，杀菌剂5Kg。该光固化水性涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份配比称取原材料；检查并清洗仪器；将去离子水分成4份，其中先用配方规定量8%的去离子水将光引发剂和助剂经搅拌溶解，搅拌速度为700r/min，搅拌时间为13min，得到光引发剂和助剂的混合溶液；用配方规定量15%的去离子水将亚硝酸铵搅拌溶解，得到亚硝酸盐溶液；待用；（2）在无尘环境下向原料搅拌缸内加入配方规定量的聚氨脂丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯；同时加入去离子水，加入量为配方规定量的56%，启动搅拌电机，搅拌速度为2500r/min，搅拌时间为30min；（3）在步骤（2）中加入配方规定量的脂肪酸甘油酯和硬脂酸一起搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为3min，搅拌均匀，得到混合乳液；（4）将步骤（3）中得到的混合乳液放入反应釜，同时加入步骤（1）中配制好的亚硝酸盐溶液以及光引发剂和助剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光固化水性涂料，其特征在于，其配方按下述重量百份比配比为：水性溶剂48~58%，脂肪酸甘油酯0.6~0.9%，硬脂酸0.6~0.9%，聚氨脂丙烯酸酯25~35%，环氧丙烯酸酯10~16%，氨水0.6~1.5份，消泡剂1~3%，亚硝酸盐0.1~0.3%，流平剂0.3~0.5%，助剂2~4%，光引发剂2~5%，偶联剂2~5%，杀菌剂0.5~1%。

【技术特征摘要】
1.一种光固化水性涂料，其特征在于，其配方按下述重量百份比配比为：水性溶剂48~58%，脂肪酸甘油酯0.6~0.9%，硬脂酸0.6~0.9%，聚氨脂丙烯酸酯25~35%，环氧丙烯酸酯10~16%，氨水0.6~1.5份，消泡剂1~3%，亚硝酸盐0.1~0.3%，流平剂0.3~0.5%，助剂2~4%，光引发剂2~5%，偶联剂2~5%，杀菌剂0.5~1%。2.如权利要求1所述的光固化水性涂料，其特征在于，其配方还包括重量百份比为0.2~0.5%颜料。3.如权利要求1或2所述的光固化水性涂料，其特征在于，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三氯基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。4.如权利要求3所述的光固化水性涂料的制备方法，其特征在于，所述助剂由酯化剂和己内酰胺组成，所述酯化剂与己内酰胺的重量比为1：1~2。5.如权利要求3所述的光固化水性涂料的制备方法，其特征在于，所述消泡剂是有机硅消泡剂或/和矿物油类，所述有机硅消泡剂为聚二甲基硅氧烷。6.如权利要求3所述的光固化水性涂料的制备方法，其特征在于，所述亚硝酸盐为亚硝酸纳和/或亚硝酸铵。7.如权利要求6所述的光固化水性涂料的制备方法，其特征在于，所述流平剂为羧甲基纤维素。8.如权利要求7所述的光固化水性涂料的制备方法，其特征在于，所述水性溶剂为去离子水和/或甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和/或丙烯酸羟乙酯（HEM）。9.一种如权利要求1-8任一项所述的光固化水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新良，
申请(专利权)人：丹阳市海信涂料化工厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32