一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，包括如下重量比的原料组分：UV固化有机硅树脂20～30份、UV固化双酚A环氧丙烯酸酯树脂10～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯5～10份、三丙二醇类二丙烯酸酯5～10份、2，4，6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦5～10份、1‑羟基‑环已基苯甲酮3～5份、氧化石墨烯粉5～10份、润湿分散剂1～3份、紫外光吸收剂1～3份、二氧化铝10～20份、钛白粉10～20份、防霉抗菌剂1～3份、氟助剂1～3份。本发明专利技术的白色涂料可以在紫外线作用下瞬间固化成膜、耐污耐候，不含有机挥发物、无环境污染，绿色环保，可应用隧道内及室内户外等工程内装饰板。

A light cured white coating of graphene UV and its preparation method

The invention discloses a graphene ultraviolet UV light curing white paint, the weight ratio of raw material comprises the following components: UV curing silicone resin 20 ~ 30, UV curing bisphenol A epoxy acrylate resin 10 ~ 20, two ethylene glycol methacrylate 5 - 10, three propylene glycol acrylate two 5 ~ 10 A, 2, 4, 6 three benzoyl methyl two phenyl phosphine oxide 5 - 10, 1 hydroxy cyclohexyl phenyl ketone 3 ~ 5, 5 ~ 10 graphene oxide powder, wetting and dispersing agent 1 ~ 3, 1 ~ 3, ultraviolet absorbent 10 ~ two alumina 20, 10 - 20, titanium dioxide antibacterial agent 1 ~ 3, 1 ~ 3 phr fluorine agent. The white coating of the invention can instantly solidify film, resist pollution and weather resistance under ultraviolet radiation, do not contain machine volatiles and environmental pollution, and can be applied to indoor decorative panels such as tunnels, indoor and outdoor, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料的组成及制备方法，属于涂料油漆

技术介绍
装饰板块、硅钙板涂装、隧道工程等行业长期使用的油漆主要是传统溶剂型环氧地坪漆和溶剂型富锌底漆防锈漆等。这类型油漆通过喷涂施工，效率低，待干时间长，成本高，污染环境，影响施工人员的健康。而传统溶剂型涂料漆膜的硬度在2H左右，耐磨性差、磨耗率(g/100r)高于0.15，抗划伤、漆膜耐污性差，沾有油性色彩不易清洁，涂覆漆膜产品在日常生活中很容易表面受损。其次溶剂型涂料含有有机会挥发物和TDI甲苯二异氰酸酯，涂覆漆膜成膜后产品会释放对人体有害的残留有机挥发物。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片结构二维材料，是迄今为止发现最薄最硬的材料、具有最大的比表面积、可以无限被拉伸、石墨烯的碳原子链接很柔韧、施加外力碳原子会发生弯曲变形、因而石墨烯具有很好的稳定性，氧化还原法制备石墨烯时间较短、产品纯化步骤简单、是目前使用最多的一种方法。氧化还原法以石墨为原材料，首先将石墨经氧化反应成氧化石墨。将石墨分散在强氧化性的酸中，加入氧化剂得到氧化石墨水溶胶，将氧化石墨水溶胶烘干后得到氧化石墨烯。UV光固化涂料技术最重要的优势在于更高的生产效率和更低的能耗，快速的固化速度，涂装操作方便、室温环境下的操作，尽可能低的VOC挥发性有机化合物。我国涂料行业“十二五”发展规划中提出了明确的环保目标UV固化涂料、无溶剂，涂料中UV固化涂料的应用面很广，应是最好的环保节能的涂料品种之一。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决上述问题或缺陷，并提供后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种石墨烯紫外线UV光固化耐污耐候白色涂料，UV固化成膜物质固含量高，不含挥发性有机挥发物，是一种符合国家提倡环保、节能、循环使用不浪费、高效的绿色涂料。本专利技术还有一个目的是提供一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料的制备方法，其工艺步骤简单，反应条件温和，得到的白色涂料，固化成膜快速、无污染环境、涂膜丰厚有肉感、光亮如镜、具有优异的装饰效果，明显提高涂装效率。为了实现本专利技术这些目的和其它优点，本专利技术提供了一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其包括如下重量比的原料组分：UV固化有机硅树脂20～30份、UV固化双酚A环氧丙烯酸酯树脂10～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯5～10份、三丙二醇类二丙烯酸酯5～10份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦5～10份、1-羟基-环已基苯甲酮3～5份、氧化石墨烯粉5～10份、润湿分散剂1～3份、紫外光吸收剂1～3份、二氧化铝10～20份、钛白粉10～20份、防霉抗菌剂1～3份、氟助剂1～3份。优选的是，所述UV固化有机硅树脂含有5官能度，采用广东博兴新型材料有限公司B-828有机硅树脂，该树脂合成引入有机硅有较强的耐黄耐候性能，反应固化迅速、不含溶剂、高硬度、耐磨抗划伤、低表面张力、耐污性好。优选的是，所述氧化石墨烯粉为多层石墨烯，纯度大于95％，厚度3.4～8nm，层数为6～10层，氧含量0.5％，硫含量0.5％，金属杂质含量100ppm，比表面积小于50m2/g。所述氧化石墨烯粉采用江苏碳丰石墨烯科技有限公司的多层石墨烯。石墨烯色粉末广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。首先，石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行；其次，石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性，不论是在高温条件下(可高达1500℃)，还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。优选的是，所述二氧化铝的粒径5～7um。优选的是，所述防霉抗菌剂由纳米抗菌材料和有机安全高效防霉剂复配而成。属于非释放型的处理剂，不渗失，不游移，也不会被微生物所消耗，以特殊的机械式杀菌(表面处理)，具有持久的耐霉菌性，并且对微生物抗菌具有独特的防护功能，以防止微生物所引起的危害，延长皮革、纺织材料的使用寿命，作为艾浩尔防霉抗菌科技开发的新型防霉处理剂，它具有广泛的抗菌活性。对诸如曲霉、球毛壳霉和酵母菌都有耐久性抗菌效果。优选的是，所述氟助剂为有机硅氟助剂，具有较强的抗污疏水性能。优选的是，所述石墨烯紫外线UV光固化白色涂料的原料组分还包括1～3份端羟基聚丁二烯或份聚羧酸或两者的混合物。所述紫外光吸收剂为德国巴斯夫320，是一种强紫外吸收剂，与大量基料有优良的相容性。它能使聚酯和有机颜料免受紫外光的辐射，有效保持注塑制品、塑料薄膜、塑料片材的外观及物理性能。一种制备上述石墨烯紫外线UV光固化白色涂料的方法，包括如下步骤：(1)依次将1-羟基烷已基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、三丙二醇类二丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯加入反应容器中，升温至60℃，以转速1000rpm恒温搅拌20min，得到混合液A；(2)待混合液A温度降至常温，依次加入润湿分散剂、紫外光吸收剂、防霉抗菌剂、氟助剂、端羟基聚丁二烯或聚羧酸，以转速1000rpm搅拌5min后，再加入UV固化有机硅树脂和UV固化双酚A环氧丙烯酸树脂，控制转速1200rpm搅拌分散10min，得到混合液B；(3)向混合液B中依次缓慢加入粉料氧化石墨烯粉、二氧化铝和钛白粉，粉料加入完后控制转速1500rpm搅拌分散30min，再研磨至粒径细度小于15um，调节粘度至旋转粘度计4#针测试粘度为1000±100maps/25℃，即得到石墨烯紫外线UV光固化白色涂料。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：其一、本专利技术利用高强度、高硬度韧性的石墨烯碳材料、耐磨的二氧化铝材料，结合UV光固化有机硅树脂制备出石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，通过紫外线光固化可实现瞬间固化成膜、形成坚硬、耐磨、防腐且极耐候的漆膜，可以实现机械智能涂装、效率提高、UV固化成膜物质固含量达到99.5％，不含挥发性有机物，是一种符合国家提倡环保、节能、循环使用不浪费，高效的绿色涂料。石墨烯的超薄的片层结构可形成致密的物理隔绝层，大幅度提高产品的防腐效果、可应用隧道工程装饰板块涂装及建筑装饰硅钙涂装板。其二、涂料中加入了引发剂2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和1-羟基-环已基苯甲酮，两种引发剂协同作用，优劣互补，与活性稀释剂单体能足够的溶解，使得涂料在紫外光作用下能够在1分钟内快速固化成膜。其三、原料组分中加入含羟基的端羟基聚丁二烯或含羧基的聚羧酸，这在涂料中引入了极性强的羟基(-OH)或羧基(-COOH)；该涂料涂覆在建筑物表面时，其中的羟基和羧基与建筑物表面水泥砂浆或混凝土中含有的-Si-OH、Ca2+、-O-Si-O-产生键合作用和交联反应，使涂料层与建筑物表面产生内聚键合作用和嵌定锚合，使涂层与建筑物表面形成皮肤式密封，增强涂料与底材的粘接性能，避免了涂层开裂、脱皮、掉落等问题，且还能够有效防止窜水现象，耐久性和耐冷热冲击性好，防腐性能显著。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1制备本专利技术的石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，具体步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，包括如下重量比的原料组分：UV固化有机硅树脂20～30份、UV固化双酚A环氧丙烯酸酯树脂10～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯5～10份、三丙二醇类二丙烯酸酯5～10份、2，4，6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦5～10份、1‑羟基‑环已基苯甲酮3～5份、氧化石墨烯粉5～10份、润湿分散剂1～3份、紫外光吸收剂1～3份、二氧化铝10～20份、钛白粉10～20份、防霉抗菌剂1～3份、氟助剂1～3份。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，包括如下重量比的原料组分：UV固化有机硅树脂20～30份、UV固化双酚A环氧丙烯酸酯树脂10～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯5～10份、三丙二醇类二丙烯酸酯5～10份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦5～10份、1-羟基-环已基苯甲酮3～5份、氧化石墨烯粉5～10份、润湿分散剂1～3份、紫外光吸收剂1～3份、二氧化铝10～20份、钛白粉10～20份、防霉抗菌剂1～3份、氟助剂1～3份。2.如权利要求1所述的石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，所述UV固化有机硅树脂含有5官能度。3.如权利要求2所述的石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯粉为多层石墨烯，纯度大于95％，厚度3.4～8nm，层数为6～10层，氧含量0.5％，硫含量0.5％，金属杂质含量100ppm，比表面积小于50m2/g。4.如权利要求3所述的石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，所述二氧化铝的粒径5～7um。5.如权利要求4所述的石墨烯紫外线UV光固化白色涂料，其特征在于，所述防霉抗菌剂由纳米抗菌材料和有机安全高效防霉剂复配而成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文斌，贺建国，
申请(专利权)人：成都优品化工有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51