一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层及其制备工艺和制备设备制造技术

本发明专利技术公开了一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层及其制备方法，涉及紫外光固化色漆涂层制备技术领域，本发明专利技术的色漆涂层包括底涂涂层和面涂涂层；所述底涂涂层包括如下重量份原料：磷酸酯丙烯酸酯0.5份，聚氨酯丙烯酸酯25‑30份，丙烯酸树脂15‑44份，活性稀释剂25‑49份，流平剂0.5份和引发剂5份；所述面涂涂层包括如下重量份原料：硅烷偶联剂0.5‑1份，聚氨酯丙烯酸酯25‑30份，丙烯酸树脂22.4‑27.4份，活性稀释剂20‑30份，流平剂0.5份和引发剂6份。本发明专利技术采用N‑丙烯酰吗啉等为溶剂，在紫外光引发剂引发以后，完全交联反应成膜，耐候性优良，无VOC挥发，绿色环保。

A UV curable paint coating for polyester profile and its preparation process and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层及其制备工艺和制备设备
本专利技术涉及紫外光固化色漆涂层制备
，特别涉及一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层及其制备工艺和制备设备。
技术介绍
各类聚酯型材表面，尤其是聚氨酯型材表面，例如，全隔热玻纤聚氨酯门窗系统是新近开发的一种新型门窗系统新材料，其表面需要涂覆色漆涂层。全隔热玻纤聚氨酯门窗系统具有隔热性能好(导热系数低至0.114W/M.K)、安全无挥发、强度高(弯曲强度可达1442MPA)、耐酸碱、耐盐雾、耐火性能好(整套门窗耐火可达1.0小时)、耐严寒(正常使用温度可达-50～100℃)、耐高温(热性变温度高达240℃)和绝缘等优点。传统涂层采用油性、烘烤油漆，采用A、B组分，存在混合易发生聚合反应，堵塞喷枪、VOC排放大、操作车间刺激性气味大、污水量大等环保污染问题，喷涂工艺技术喷涂效率低、涂料利用率低、喷涂覆盖不完全、能耗高、耐候性差等致命工艺技术问题，尤其是：第一，堵塞喷枪严重，需要2小时洗一次喷枪；第二，喷涂效率低，喷腔内一次悬挂6根型材(6米长)，需要喷涂和烘干过程，一次操作需时间2.5小时以上；第三，涂料利用效率低，涂料利用率只有35％左右，剩余的涂料都丢失在喷腔内壁，采用水即刻冲洗，免得时间久聚合，难以处理。冲洗的废水含有大量有机涂料，污水量大，难以回收，涂料也不可回收利用。整套涂料及工艺难以连续化生产。附图说明图1为本专利技术的制备设备的结构示意图。图中，1-真空喷涂红外烘烤机组，2-真空喷涂UV固化机组，3-第一红外灯，4-第二红外灯，5-第一UV汞灯，6-红外真空喷涂腔，7-第一板式冷凝器，8-第一涂料循环罐，9-第一隔膜压缩机，10-第一真空泵，11-UV真空喷涂腔，12-第二UV汞灯，13-第一UV镓灯，14-第一UV铁灯，15-第二隔膜压缩机，16-第二真空泵，17-第二板式冷凝器，18-第二涂料循环罐，19-活性炭吸附柱，20-第一压力缓冲调节罐，21-第二压力缓冲调节罐。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层及其制备工艺和制备设备，解决传统涂层不环保以及喷涂工艺困难的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层，包括底涂涂层和面涂涂层；所述底涂涂层包括如下重量份原料：磷酸酯丙烯酸酯0.5份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂15-44份，活性稀释剂25-49份，流平剂0.5份和引发剂5份；所述面涂涂层包括如下重量份原料：硅烷偶联剂0.5-1份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂22.4-27.4份，活性稀释剂20-30份，流平剂0.5份和引发剂6份。优选的，所述面涂涂层还包括助剂0.1份和颜料20份。优选的，所述流平剂为以聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体为代表的有机硅，如BYK-333型或BYK-306型流平剂。优选的，所述引发剂为GC-405型、TPO型、ITX型、907型、1173型或184型引发剂的一种或几种的混合物。优选的，所述助剂为B-461型、BYK055型或BYK306型消泡剂。优选的，所述活性稀释剂为N-丙烯酰吗啉(ACMO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)或二乙二醇丁醚(DBGE)的一种或几种的混合物。优选的，所述硅烷偶联剂为KH-560型硅烷偶联剂。一种所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层的制备工艺，包括如下步骤：(a)制备底涂涂料(a-1)将磷酸酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，丙烯酸树脂和活性稀释剂加入分散釜中，开启搅拌，搅拌5-20分钟；(a-2)再加入流平剂升温至40-50℃，快速搅拌，分散3-4h；(a-3)再加入引发剂搅拌20-40分钟，得到均匀液体，过滤即可，放置待用；(b)制备面涂涂料(b-1)将硅烷偶联剂，聚氨酯丙烯酸酯，丙烯酸树脂和活性稀释剂加入分散釜中开启搅拌，搅拌5-20分钟；(b-2)再加入流平剂、助剂和颜料，升温至40-50℃，快速搅拌，分散3-4h；(b-3)再加入引发剂搅拌20-40分钟，得到均匀液体，过滤即可，放置待用；(c)在待喷涂型材表面在0.1-0.2MPa压力下真空喷涂所述步骤(a)中的底涂涂料，经过红外灯烘烤后再经过第一UV固化，得到底涂涂层；(d)在所述底涂涂层上再在0.1-0.2MPa压力下真空喷涂所述步骤(b)中的面涂涂料，经过第二UV固化后即得到所需涂层。优选的，所述步骤(c)中的第一UV固化使用UV汞灯进行照射固化；所述步骤(d)中的第二UV固化使用UV汞灯、UV镓灯或UV铁灯中的至少一种进行照射固化。一种述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层的制备设备，包括依次相连的真空喷涂红外烘烤机组和真空喷涂UV固化机组；所述真空喷涂红外烘烤机组包括红外真空喷涂腔，所述红外真空喷涂腔内设有若干组红外灯和若干组UV汞灯，所述红外真空喷涂腔与第一真空泵相连通，所述第一真空泵与第一板式冷凝器相连通，所述红外真空喷涂腔与第一压力缓冲调节罐相连通，所述第一压力缓冲调节罐与第一隔膜压缩机相连通，所述第一隔膜压缩机与第一涂料循环罐相连通，所述第一涂料循环罐与第一板式冷凝器相连通；所述真空喷涂UV固化机组包括UV真空喷涂腔，所述UV真空喷涂腔内设有若干组UV汞灯、UV镓灯和UV铁灯，所述UV真空喷涂腔与第二真空泵相连通，所述第二真空泵与第二板式冷凝器相连通，所述第一板式冷凝器和第二板式冷凝器分别与活性炭吸附柱相连通，所述UV真空喷涂腔与第二压力缓冲调节罐相连通，所述第二压力缓冲调节罐与第二隔膜压缩机相连通，所述第二隔膜压缩机与第二涂料循环罐相连通，所述第二涂料循环罐与第二板式冷凝器相连通。采用上述技术方案，本专利技术采用N-丙烯酰吗啉(ACMO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)或二乙二醇丁醚(DBGE)为溶剂的UV固化涂料，采用真空喷涂和以汞灯、铁灯复合灯为光源的固化工艺技术方案，解决了传统的加热固化涂料在喷涂过程中喷枪易堵塞、VOC排放大和喷涂覆盖不完全等问题。通过本专利技术的工艺制备得到的UV涂料避光可以稳定保存较长时间，一旦在经UV光辐照后，光子轰击引发剂，产生自由基，自由基再引发UV不饱和树脂以及稀释剂ACMO、HEMA、CTFA或DBGE等组分，反应成膜，解决了传统热固化涂料A、B组分混合后，室温下就立刻开始聚合反应堵塞喷枪的技术难题。因为UV固化涂料采用ACMO、HEMA、CTFA或DBGE为主要稀释剂、固化剂，ACMO、HEMA、CTFA或DBGE在紫外光引发剂引发以后，完全交联反应成膜，100％固含，无VOC挥发，绿色环保；UV固化速度快，每根型材喷涂及固化时间仅需要1min，一次性固化成成品；通过真空喷涂技术，涂料可以循环利用，利用率达到100％；不需要水冲洗，无污水排放；不存在喷涂堵枪现象，可以实现连续化生产；通过本专利技术的方法制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：包括底涂涂层和面涂涂层；/n所述底涂涂层包括如下重量份原料：/n磷酸酯丙烯酸酯0.5份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂15-44份，活性稀释剂25-49份，流平剂0.5份和引发剂5份；/n所述面涂涂层包括如下重量份原料：/n硅烷偶联剂0.5-1份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂22.4-27.4份，活性稀释剂20-30份，流平剂0.5份和引发剂6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：包括底涂涂层和面涂涂层；
所述底涂涂层包括如下重量份原料：
磷酸酯丙烯酸酯0.5份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂15-44份，活性稀释剂25-49份，流平剂0.5份和引发剂5份；
所述面涂涂层包括如下重量份原料：
硅烷偶联剂0.5-1份，聚氨酯丙烯酸酯25-30份，丙烯酸树脂22.4-27.4份，活性稀释剂20-30份，流平剂0.5份和引发剂6份。


2.根据权利要求1所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述面涂涂层还包括助剂0.1份和颜料20份。


3.根据权利要求1所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述流平剂为BYK-333型或BYK-306型流平剂。


4.根据权利要求1所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述引发剂为GC-405型、TPO型、ITX型、907型、1173型或184型引发剂的一种或几种的混合物。


5.根据权利要求2所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述助剂为B-461型、BYK055型或BYK306型消泡剂。


6.根据权利要求1所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述活性稀释剂为N-丙烯酰吗啉(ACMO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)或二乙二醇丁醚(DBGE)的一种或几种的混合物。


7.根据权利要求1所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH-560型硅烷偶联剂。


8.一种如权利要求1-7任一所述的聚脂型材紫外光固化色漆涂层的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(a)制备底涂涂料
(a-1)将磷酸酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，丙烯酸树脂和活性稀释剂加入分散釜中，开启搅拌，搅拌5-20分钟；
(a-2)再加入流平剂升温至40-50℃，快速搅拌，分散3-4h；
(a-3)再加入引发剂搅拌20-40分钟，得到均匀液体，过滤即可，放置待用；
(b)制备面涂涂料
(b-1)将硅烷偶联剂，聚氨酯丙烯酸酯，丙烯酸树脂和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恺，杨帅，任飞翔，葛士彬，李现松，
申请(专利权)人：无锡海特圣大光电材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32