一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种UV‑LED光固化真空镀膜底层涂料及其制备方法，属于光固化涂料技术领域。本发明专利技术提供的UV‑LED光固化真空镀膜底层涂料以环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和活性稀释剂作为树脂体系，通过助剂和溶剂改善涂层的表观效果和施工性能；进一步地，本发明专利技术所用光引发剂与树脂体系、助剂和溶剂具有良好的相容性，与UV‑LED光源匹配效果较好。本发明专利技术提供的UV‑LED光固化真空镀膜底层涂料固化速度快，所得涂层具有良好的耐水煮、耐高温高湿、耐酒精以及耐盐水性能，对ABS基材和镀铝层附着力均良好。

A UV-LED light curing vacuum coating primer and its preparation method

The invention provides a UV \u2011 LED light curing vacuum coating primer and a preparation method thereof, belonging to the technical field of light curing coating. The UV \u2011 LED light curing vacuum coating bottom coating provided by the invention takes epoxy acrylate, polyurethane acrylate and active diluent as the resin system, improves the apparent effect and construction performance of the coating through the aid and solvent; furthermore, the light initiator used by the invention has good compatibility with the resin system, aid and solvent, and has good matching effect with the UV \u2011 LED light source. The UV \u2011 LED light curing vacuum coating bottom coating provided by the invention has fast curing speed, good water boiling resistance, high temperature and humidity resistance, alcohol resistance and salt water resistance, and good adhesion to ABS substrate and aluminum coating.

【技术实现步骤摘要】
一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料及其制备方法
本专利技术涉及光固化涂料
，特别涉及一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料及其制备方法。
技术介绍
光固化涂料是指液体涂层吸收紫外光后引发低聚物和单体发生聚合或交联反应而固化成膜的涂料。与传统的热固化涂料相比，光固化涂料的优点如下：(1)固化速度快，仅需几秒到几十秒即可完成固化，适合快速的流水线作业；(2)溶剂含量少，能够降低对环境的污染程度；(3)耗能低，有利于节约能源；(4)适用于热敏性基材；(5)固化所得涂层性能优异。随着紫外光固化技术的快速发展，光固化涂料的应用范围日益增长，广泛应用于家电、化妆品包装以及3C产品(计算机、通信和消费类电子产品)等领域，并且正朝着功能化的方向发展。目前，光固化涂料所用的固化光源主要为UV汞灯。然而传统的UV汞灯存在以下缺点：(1)耗能高，输入的能量中仅有20％可以产生紫外光，另外70％为热能和红外光，10％为可见光；(2)使用寿命短，约为1000h左右；(3)汞灯容易产生汞、臭氧，污染环境。从UV汞灯衍生而来的UV-LED灯克服了UV汞灯光固化技术中的缺点，具有耗能低、冷光源、寿命长、即开即关、无汞和臭氧产生等优点。但是传统的UV汞灯在波长200～450nm范围均有能量分布，而UV-LED灯的主波长主要为365nm(或395nm)的长波长紫外光，并且波峰窄，约为20～30nm。在光固化过程中，长波长的紫外光有利于涂层底层固化，短波长的紫外光有利于表层固化。这使得UV汞灯光固化所得涂层表层和底层固化良好、性能优异，而UV-LED光固化所得涂层底层固化良好，但表层由于氧阻聚作用固化不完全，因此UV-LED光固化所得涂层的物理力学性能和化学性能均较差，这导致市面上用于UV-LED固化的光固化涂料很少。因此，制备适用于UV-LED光固化技术的涂料具有极大的市场价值。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料及其制备方法。本专利技术提供的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料能够在UV-LED光源下固化，且所得涂层的力学性能和化学性能优异。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，包括以下质量百分含量的组分：优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为低粘度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。优选的，所述活性稀释剂为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂和多官能团活性稀释剂中的一种或多种。优选的，所述单能团活性稀释剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；所述双能团活性稀释剂为三乙二醇类二丙烯酸酯、三丙二醇类二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；所述多能团活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、消光剂和阻聚剂中的一种或多种。优选的，所述光引发剂为裂解型光引发剂、夺氢型光引发剂和阳离子型光引发剂中的一种或多种。优选的，所述裂解型光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α，α-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的一种或多种；所述夺氢型光引发剂为异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、二苯甲酮和四乙基米蚩酮中的一种或多种；所述阳离子型光引发剂为双十二烷基苯碘鎓盐、长链烷氧基二苯基碘鎓盐、苯硫基苯基二苯基硫鎓六氟锑酸盐和二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐中的一种或多种。优选的，所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、丙二醇甲醚、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚和乙酸丁酯中的一种或多种。本专利技术提供了上述UV-LED光固化真空镀膜底层涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释剂、助剂、光引发剂和溶剂进行第一次混合，得到混合原料；(2)补充所述第一次混合过程中损失的溶剂，并对所述混合原料进行第二次混合，得到UV-LED光固化真空镀膜底层涂料。优选的，所述第一次混合和第二次混合的方式为搅拌混合，所述第一次混合和第二次混合的速率独立地为1000～3000rpm；所述第二次混合的时间为3～5min。本专利技术提供了一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，包括环氧丙烯酸酯5～10％；聚氨酯丙烯酸酯10～24％；活性稀释剂20～25％；助剂0.05～0.1％；光引发剂4～9％；溶剂40～57％。本专利技术提供的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料以环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和活性稀释剂作为树脂体系，通过助剂和溶剂改善涂层的表观效果和施工性能；进一步地，本专利技术所用光引发剂与树脂体系、助剂和溶剂具有良好的相容性，与UV-LED光源匹配效果较好。本专利技术提供的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料固化速度快，所得涂层具有良好的耐水煮、耐高温高湿、耐酒精以及耐盐水性能，对ABS基材和镀铝层附着力均良好。实施例结果表明，本专利技术提供的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料固化时间仅为15s，在水煮后，高温高湿环境下，酒精、盐水处理后对ABS基材的附着力均为5B，对镀铝层附着力可达5B。附图说明图1是UV-LED光固化真空镀膜底层涂料制得的UV-LED光固化真空镀膜的结构示意图；图2是UV-LED灯和UV汞灯在不同波段的光强度值柱状图；图3是不同引发剂1173含量下底层涂层上、下表面的C＝C转化率图；图4是不同引发剂1173含量下整体底层涂层的C＝C转化率图；图5是不同光引发剂的紫外吸收光谱谱图；图6是不同脂肪族聚氨酯丙烯酸酯含量下整体底层涂层的C＝C转化率图；图7是不同脂肪族聚氨酯丙烯酸酯含量下底层涂层的弹性模量图。具体实施方式本专利技术提供了一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，包括以下质量百分含量的组分：以质量百分含量计，本专利技术提供的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料包括5～10％的环氧丙烯酸酯，优选为6～8％。在本专利技术中，所述环氧丙烯酸酯的分子量优选为3000～6000，更优选为4000～5000。本专利技术对所述环氧丙烯酸酯的来源没有特殊的要求，使用本领域常规市售或自行制备的环氧丙烯酸酯即可；当自行制备所述环氧丙烯酸酯时，所述制备方法优选包括以下步骤：将环氧树脂与丙烯酸、阻聚剂、催化剂混合，进行共聚反应，得到环氧丙烯酸酯。在本专利技术中，所述阻聚剂优选为对苯二酚，所述催化剂优选为三乙胺；所述环氧树脂、丙烯酸、阻聚剂和催化剂的质量比优选为39：14.5：0.2：1。本专利技术优选先加入环氧树脂，升温至90℃后再加入催化剂和阻聚剂的丙烯酸溶液。在本专利技术中，所述催化剂和阻聚剂的丙烯酸溶液的加入温度优选为85～95℃，所述催化剂和阻聚剂的丙烯酸溶液的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV‑LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：

【技术特征摘要】
1.一种UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：2.根据权利要求1所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯为低粘度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。3.根据权利要求1所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂和多官能团活性稀释剂中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述单能团活性稀释剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；所述双能团活性稀释剂为三乙二醇类二丙烯酸酯、三丙二醇类二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；所述多能团活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、消光剂和阻聚剂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述光引发剂为裂解型光引发剂、夺氢型光引发剂和阳离子型光引发剂中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的UV-LED光固化真空镀膜底层涂料，其特征在于，所述裂解型光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦茹，王新平，刘振山，
申请(专利权)人：浙江佑泰新材料科技有限公司，浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33