一种UV LED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种UV LED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法，所述涂料，按照重量份计算，包括：水性脂肪族聚氨酯分散体30～60份，水性脂肪族聚氨酯乳液30～55份，水性分散剂0.1～0.8份，水性湿润剂0.1～0.8份，水性气相二氧化硅0.1～1份，消光粉0.5～3份，水性聚四氟乙烯蜡0.5～3份，水性消泡剂0.1～0.8份，水性流平剂0.1～0.8份，水性增稠剂1～3份，水性光引发剂3～8份，杀菌剂0.05～0.3份，罐内防腐剂0.05～0.3份，水5～20份；该涂料固化速度快，固化能量低，环保无毒，硬度高，附着力好，适用于各种金属制品的表面涂装；所述制备方法操作简单，容易实施。

A UV-LED Waterborne Ultraviolet Curable Metal Coating and Its Preparation Method

The invention discloses a UV LED Waterborne UV curable metal coating and a preparation method thereof. According to the weight portion, the coating comprises 30~60 parts: waterborne aliphatic polyurethane dispersions, 30~55 water borne aliphatic polyurethane emulsions, 0.1 to 0.8 aqueous dispersions, 0.1 to 0.8 water wetting agents, 0.1 to 1 water vapour silica, and 0.5 to 3 parts of water dispersible powder. Polytetrafluoroethylene wax 0.5-3 phr, water-borne defoamer 0.1-0.8 phr, water-borne leveling agent 0.1-0.8 phr, water-borne thickener 1-3 phr, water-borne photoinitiator 3-8 phr, fungicide 0.05-0.3 phr, preservative 0.05-0.3 phr, water 5-20 phr. The coating has fast curing speed, low curing energy, environmental protection, high hardness, good adhesion, and is suitable for surface coating of various metal products. The preparation method is simple in operation and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种UVLED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法
本专利技术涉及UVLED水性涂料及其制备
，特别涉及一种UVLED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法。
技术介绍
传统的UV水性紫外光固化涂料是指水性紫外光固化树脂UV涂料，即利用紫外线作为固化能源，在常温下快速交联成膜的水性树脂UV涂料。但是水性紫外光固化树脂UV涂料能耗高，在固化过程中会产生大量的臭氧，对环境污染大，危害人的身体健康。UVLED（紫外发光二极管）是一个冷光源，在红外光谱范围内没有输出，不需要使用复杂的冷却设备，如冷却辊和遮光布，能用于热敏感的基材，电-光转换效率高，对环境友好，对人体不产生危害。可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种UVLED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法，旨在解决现有技术中的紫外光固化涂料固化过程能耗高，产生对人体和环境有害的臭氧，固化设备复杂的问题。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种UVLED水性紫外光固化金属涂料，按照重量份计算，包括：水性脂肪族聚氨酯分散体30～60份，水性脂肪族聚氨酯乳液30～55份，水性分散剂0.1～0.8份，水性湿润剂0.1～0.8份，水性气相二氧化硅0.1～1份，消光粉0.5～3份，水性聚四氟乙烯蜡0.5～3份，水性消泡剂0.1～0.8份，水性流平剂0.1～0.8份，水性增稠剂1～3份，水性光引发剂3～8份，杀菌剂0.05～0.3份，罐内防腐剂0.05～0.3份，水5～20份。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述水性分散剂、水性消泡剂和水性流平剂的重量比为1∶1∶1。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述水性湿润剂是酸性聚合物的烷醇铵盐。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述水性分散剂为BYK190。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述水性增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述消光粉为二氧化硅消光粉。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述水性光引发剂为（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦和对二甲氨基苯甲酸异辛酯的复配产品。所述UVLED水性紫外光固化金属涂料中，所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，所述罐内防腐剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。一种UVLED水性紫外光固化金属涂料的制备方法，包括以下步骤：S001.按上述配比将水性脂肪族聚氨酯分散体、水性脂肪族聚氨酯乳液、水性分散剂、水性湿润剂分别投入反应器中，以700～900rpm的转速分散10～15min；S002.再将水性气相二氧化硅、消光粉、水性聚四氟乙烯蜡投入反应器中，以1200～1500rpm的转速分散10～15min；S003.取样检验，当细度≤20μm时，投入水性消泡剂、水性流平剂、水性增稠剂，以1200～1500rpm的转速分散10～15min；S004.取样检验，把涂料涂刮在玻璃板上，无缩孔现象后投入水性光引发剂、去离子水、杀菌剂和罐内防腐剂，以700～900rpm的转速分散10～15min,得成品涂料。有益效果：本专利技术提供了一种UVLED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法，所述涂料固化速度快，固化能量低，在395nm的UVLED光源的照射下，固化速度为25m/min，节省了50%～75%的电力；所述涂料不含有机溶剂，固化过程中不产生VOC等有害物质，绿色环保；施工性能好，固化后的漆膜的硬度为1H，附着力达0级，漆膜光泽柔和，流平性和抗刮性能、耐化学性能好，适用于各种铁、铝合金、不锈钢等金属材料的表面涂装，；所述制备方法操作简单，容易实施。附图说明图1为本专利技术提供的所述水性光引发剂在不同质量百分浓度下的紫外吸收光谱图。具体实施方式本专利技术提供一种UVLED水性紫外光固化金属涂料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种UVLED水性紫外光固化金属涂料，按照重量份计算，包括：水性脂肪族聚氨酯分散体30～60份，水性脂肪族聚氨酯乳液30～55份，水性分散剂0.1～0.8份，水性湿润剂0.1～0.8份，水性气相二氧化硅0.1～1份，消光粉0.5～3份，水性聚四氟乙烯蜡0.5～3份，水性消泡剂0.1～0.8份，水性流平剂0.1～0.8份，水性增稠剂1～3份，水性光引发剂3～8份，杀菌剂0.05～0.3份，罐内防腐剂0.05～0.3份，水5～20份。上述涂料中，水性脂肪族聚氨酯分散体和水性脂肪族聚氨酯乳液为主要的成膜物质，具有优秀的理化耐性，对底材具有良好的附着力，所述涂料中，搭配使用粒径大小不同的水性脂肪族聚氨酯分散体和水性脂肪族聚氨酯乳液，应用在表面比较粗糙的金属制品表面，更能够提高所述涂料对底材的附着力，涂层的表面更细腻；搭配使用各种功能助剂协同作用，得到的涂料的施工性能好，附着力佳，硬度高，并具有优异的抗刮性能和耐化学性能，使用水作为溶剂，并且成分中不含VOC，绿色环保。优选地，所述水性分散剂、水性消泡剂和水性流平剂的重量比为1∶1∶1。在一种实施方式中，所述水性分散剂为BYK190；BYK190是含有颜料亲和基团的嵌段共聚物，在所述涂料中主要使水性气相二氧化硅、消光粉更好地分散，稳定涂料的粘度，提高其储藏稳定性。所述水性消泡剂为TEGOAirex904W，TEGOAirex904W不含溶剂，具有优异的防缩孔性，可以防止所述涂料在搅拌和施工中形成气泡和针孔。所述水性流平剂为TEGOGlide410；TEGOGlide410效能高，能够控制及改善所述涂料施工时表面的流动性和流平性，减少涂膜出现缩孔，还可以防止颜料浮色发花，调整涂膜的爽滑性及抗刮性。所述涂料中水性分散剂、水性消泡剂和水性流平剂采用上述配比，各成分的分散效果最好，最能够有效地减少缩孔的现象，涂料的附着力和漆膜的性能达到最佳的状态。优选地，所述水性湿润剂是酸性聚合物的烷醇铵盐；一种实施方式中，所述水性湿润剂为TEGOWet270，是高效的湿润剂，使所述涂料成分均匀的润湿，对底材具有良好的湿润性，特别是表面比较粗糙的金属制品的表面，能够大大地提高涂料体系对底材的附着力，并且具有优异的抗缩孔性能，提高所述涂料的流平性。优选地，所述水性增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂；一种实施方式中，所述水性增稠剂采用罗门哈斯的RM-8W，是一种不含油溶剂的水性非离子缔合型流变改性剂，在所述涂料体系中提供极佳的流动和流平性、均匀的成膜性能。优选地，所述消光粉为二氧化硅消光粉；在一种实施方式中，所述消光粉为德固赛的TS100消光粉，具有极高的透明度和消光效果，能够很好地调整所述漆膜的光泽度，所述消光粉的导线性能低，应用于金属涂料中能够降低金属表面的导电性能，提高金属制品应用在电器产品中的安全性。优选地，所述水性光引发剂为（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦和对二甲氨基苯甲酸异辛酯的复配产品，对二甲氨基苯甲酸异辛酯可以中和（2，4，6-三甲基苯甲酰基）-二苯基氧化膦，是高效的光引发剂，在393nm处有吸收峰，接近所述涂料的固化波长，而且复配光引发剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV LED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，按照重量份计算，包括：水性脂肪族聚氨酯分散体       30～60份，水性脂肪族聚氨酯乳液         30～55份，水性分散剂                   0.1～0.8份，水性湿润剂                   0.1～0.8份，水性气相二氧化硅             0.1～1份，消光粉                       0.5～3份，水性聚四氟乙烯蜡             0.5～3份，水性消泡剂                   0.1～0.8份，水性流平剂                   0.1～0.8份，水性增稠剂                   1～3份，水性光引发剂                 3～8份，杀菌剂                       0.05～0.3份，罐内防腐剂                   0.05～0.3份，水                           5～20份。

【技术特征摘要】
1.一种UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，按照重量份计算，包括：水性脂肪族聚氨酯分散体30～60份，水性脂肪族聚氨酯乳液30～55份，水性分散剂0.1～0.8份，水性湿润剂0.1～0.8份，水性气相二氧化硅0.1～1份，消光粉0.5～3份，水性聚四氟乙烯蜡0.5～3份，水性消泡剂0.1～0.8份，水性流平剂0.1～0.8份，水性增稠剂1～3份，水性光引发剂3～8份，杀菌剂0.05～0.3份，罐内防腐剂0.05～0.3份，水5～20份。2.根据权利要求1所述的UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，所述水性分散剂、水性消泡剂和水性流平剂的重量比为1∶1∶1。3.根据权利要求1所述的UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，所述水性湿润剂是酸性聚合物的烷醇铵盐。4.根据权利要求1所述的UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，所述水性分散剂为BYK190。5.根据权利要求1所述的UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，所述水性增稠剂为水性非离子缔合型流变改性剂。6.根据权利要求1所述的UVLED水性紫外光固化金属涂料，其特征在于，所述消光粉为二氧化硅消光粉。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢镇蔚，
申请(专利权)人：佛山阳光逸采涂料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44