一种水性UV涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种水性UV涂料及其制备方法与应用，该水性UV涂料组分包括：组成以重量份计，环氧改性丙烯酸酯乳液40～60份、水性UV单体A 3～15份、水性UV单体B 3～15份、水性单组份丙烯酸乳液5～25份、色浆1～5份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、助溶剂1～3份、润湿剂0.5～2份、流平剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、水性分散剂0.2～0.5份、水3～10份和触变剂1～5份；所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体。本发明专利技术的水性UV涂料能够应用于用于塑胶、金属等平面，具有施工性能好、流平好、不积边、固化速度快、硬度好、耐磨好、水煮优异等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种水性UV涂料及其制备方法与应用
本专利技术涉及UV涂料领域，具体涉及一种水性UV涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
水性涂料是液体涂料的一种，其中的部分或全部的有机溶剂用水取代，用水取代有机溶剂可降低VOC(VolatileOrganicCompounds，挥发性有机化合物)排放，减少有机溶剂对大气层破坏和人体的危害。水性UV涂料具有可实现技术途径多、应用广泛、安全和施工相对简单等特点，近几年来应用十分广泛。移动类电子消费品已经成为人们生活不可缺少的一部分，消费者不仅对产品的使用功能有着明确的需求，并且对产品的颜色、外观效果等有着较高的要求，一般通过喷涂涂料来实现产品的颜色、外观功能。而通过涂料实现颜色、外观效果的过程中，涂料往往存在橘皮、肥边积色的“镜框效应”等方面的外观不良现象。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高流平不积边的水性UV涂料，能够解决目前水性UV涂料存在橘皮、肥边积色的“镜框效应”的技术问题。本专利技术还提出上述水性UV涂料的制备方法。本专利技术还提出上述水性UV涂料的应用。根据本专利技术的第一方面实施例的水性UV涂料，包括以重量份计的下列组分：改性丙烯酸酯乳液40～60份、水性UV单体A3～15份、水性UV单体B3～15份、水性单组份丙烯酸乳液5～25份、色浆1～5份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、助溶剂1～5份、润湿剂0.5～2份、流平剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.2～0.5份、水3～10份、触变剂0.5～2份；所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体。优选地，包括以重量份计的下列组分：改性丙烯酸酯乳液50份、水性UV单体A8.5份、水性UV单体B8.5份、水性单组份丙烯酸乳液15份、色浆3份、光引发剂4份、pH调节剂0.1份、助溶剂4份、润湿剂1份、流平剂1份、消泡剂0.2份、分散剂0.4份、水3.3份、触变剂1份。根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，包括乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。所述水性UV单体A可以提高漆膜的交联密度。所述高官能水性UV单体中高官能是指官能度大于3。根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体，包括乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的至少一种。所述水性UV单体B可以改善涂料的流平/流挂性能及调节漆膜的韧性。根据本专利技术的一些实施例，所述改性丙烯酸酯乳液为环氧改性丙烯酸酯乳液。优选地，所述环氧改性丙烯酸乳液为水性脂肪族阴离子型环氧改性丙烯酸乳液，其分子量约为30000～50000。该类环氧改性丙烯酸乳液对素材的润湿性好，流平性能好，光泽高，丰满度好，硬度高，耐磨性能好，耐候性能优异。根据本专利技术的一些实施例，所述水性单组份丙烯酸乳液为阴离子型自交联的改性丙烯酸共聚物乳液。所述水性单组份丙烯酸乳液喷涂后可以快速实现表面干燥，防止涂料过度流动导致肥边。根据本专利技术的一些实施例，所述色浆为粒径在100～200nm的颜料、树脂及助剂的混合物。色浆主要用于满足客户对颜色效果的需求。根据本专利技术的一些实施例，所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的一种或多种；和/或所述pH调节剂为有机胺调节剂，包括二甲基乙醇胺、三乙胺、含有5％的水分的2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种；和/或所述助溶剂为醇醚类溶剂；和/或所述润湿剂为改性的聚醚硅氧烷共聚物；和/或所述流平剂为改性有机硅型和丙烯酸型中的一种或多种；和/或所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；和/或所述分散剂为阴离子型的烷氧基改性多官能基聚合物铵盐、含颜料亲和基团的共聚物中的一种或多种。根据本专利技术的第二方面实施例的制备方法，包括以下步骤：S1、在改性丙烯酸酯乳液投入容器、再按顺序投入流变助剂、基材润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、水性UV单体A和水性UV单体B的混合物，分散后得到混合溶液；S2、将所述步骤S1的混合溶液中加入色浆、助溶剂和光引发剂的混合物以及水性单组份丙烯酸，并用pH调节剂调整涂料的pH值至7.5～8.0，过滤得到水性UV涂料。优选地，所述步骤S1中混合条件为800～1000r/min、分散15～20min；优选地，所述步骤S2中搅拌条件为1000～1500r/min、分散20～30min至粒径小于20μm，所述过滤为过300目筛。根据本专利技术的第二方面实施例的应用，所述水性UV涂料能够用于基材喷涂中。根据本专利技术的一些实施例，所述基材包括塑胶或金属等平面。根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV涂料在基材喷涂中的使用方法包括以下步骤：添加水调整涂料至合适的粘度，喷涂在所述塑胶素材表面或已喷涂底漆的其他素材表面。根据本专利技术的一些实施例，所述水性UV涂料在基材喷涂中的使用方法还包括以下步骤：喷涂结束后，在50～65℃温度条件下烘烤10～15分钟，然后在800～1200mJ/cm2的UV能量条件下进行固化。优选地，60℃红外灯照射下流平8～10分钟待水分完全挥发后，通过800mJ/cm2能量固化。本专利技术具有以下有益效果：一、本专利技术的水性UV涂料，其在经过配方优化后，制备得到的水性UV涂料具有高丰满的镜面流平效果、高流平不积边，对素材的润湿性好、附着力好、耐水煮、耐候性好、硬度高、耐磨性好、流平性能好、丰满度非常高、不肥边积色等优点。其中，水性UV涂料该采用的水性UV树脂为水性脂肪族阴离子型环氧改性丙烯酸乳液，其优点有：1、区别于其他常用UV树脂的不经过UV照射不会干燥的特点，其在60℃左右8～10分钟烘烤后表面可以干燥(指触干)，从而漆膜不会随着烘烤时间的延长而无限制的流动，可有效的防止了“镜框效应”的出现，其具有对色浆的包裹性好、可表干等优点；2、该树脂的流平好、丰满度非常好、硬度高、耐磨性好；所用水性UV单体B中含有大量的乙氧基(分子结构中乙氧基含量数量在200～400)，可以与水性UV树脂中的酰胺基形成大量氢键，增大了树脂和单体之间的吸引力，从而将分子量较小的单体吸附在树脂周围、约束了小分子单体的自由移动、限制了漆膜的流动性，同时可以改善涂料的交联密度、调节漆膜的韧性等；同时搭配适当的水性单组份丙烯酸乳液，可以实现漆膜快速表面干燥、避免了空气中灰尘等的玷污、极大的提高了产品的良率，避免了不良品的报废损失。二、本专利技术中水性UV涂料的制备方法，采用一定的顺序边物理搅拌边添加，使得水性UV涂料制备工艺简单易操作，且易于分散，粒径较小，避免出现大颗粒，涂料均匀分布，适宜大规模使用。三、本专利技术的水性UV涂料可应用于塑胶基材(或者已经喷涂底漆的其他素材)的喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性UV涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：改性丙烯酸酯乳液40～60份、水性UV单体A 3～15份、水性UV单体B 3～15份、水性单组份丙烯酸乳液5～25份、色浆1～5份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、助溶剂1～5份、润湿剂0.5～2份、流平剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.2～0.5份、触变剂0.5～2份；/n所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性UV涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：改性丙烯酸酯乳液40～60份、水性UV单体A3～15份、水性UV单体B3～15份、水性单组份丙烯酸乳液5～25份、色浆1～5份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、助溶剂1～5份、润湿剂0.5～2份、流平剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.2～0.5份、触变剂0.5～2份；
所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体。


2.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：改性丙烯酸酯乳液50份、水性UV单体A8.5份、水性UV单体B8.5份、水性单组份丙烯酸乳液15份、色浆3份、光引发剂4份、pH调节剂0.1份、助溶剂4份、润湿剂1份、流平剂1份、消泡剂0.2份、分散剂0.4份、水3.3份、触变剂1份。


3.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于，所述水性UV单体A为高官能水性UV单体，包括乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的水性UV涂料，其特征在于，所述水性UV单体B为1～3官能水性UV单体，包括乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘唐辉，王卫国，符饶生，凌云剑，伍松，缪培凯，吕国强，杨波，曾煜，
申请(专利权)人：湖南松井新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43