一种光固化喷漆及其制备方法技术

本申请公开了一种光固化喷漆及其制备方法。所述光固化喷漆包括以下组分：聚氨酯丙烯酸酯预聚体80～90重量份；(甲基)丙烯酸酯单体50～60重量份；硅烷偶联剂5～8重量份；羟基酸改性ZrO225～35重量份；多元醇3～5重量份；端羟基聚二甲基硅氧烷2.5～3.2重量份；三聚氰胺0.7～1.2重量份；光引发剂6～9重量份；溶剂120～140重量份。根据本申请的光固化喷漆具有较为优异的附着力、冲击强度、耐候性、柔韧性、硬度和耐磨损性等。此外，根据本申请的光固化喷漆的制备方法操作简便快捷，生产效率高。生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种光固化喷漆及其制备方法


[0001]本申请涉及涂料领域，更具体地，涉及一种光固化喷漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]光固化喷漆，是一种利用紫外光辐照促使引发剂分解，产生自由基，进而引发树酯固化成膜的环保型涂料，其能够在短时间内交联固化，形成良好的漆膜。光固化喷漆由于具有高效、便捷等性能在各个领域的应用越来越广泛，如纸张、木器、塑料、金属、光盘、光纤、电子通讯、体育用品、汽车、建筑涂料、包装材料等等，为多个行业所不可或缺。
[0003]专利申请CN102372935A公开了一种紫外光固化自动喷漆及其制备方法，上述喷漆包含齐聚体、单体、偶联剂、光引发剂、抛射剂等组分。该喷漆能够与气雾剂技术相结合而自动喷涂，且大大减少了厚涂层的收缩，因而可固化形成0.5mm以上的漆膜，防腐效果优良，特别是能够应用于重防腐领域。
[0004]但是，该喷漆在附着力、冲击强度、耐候性、柔韧性、硬度和耐磨损性上仍有进一步提升的空间。

技术实现思路

[0005][技术问题][0006]针对现有技术存在的不足，本申请的一个目的在于提供一种光固化喷漆。所述喷漆具有较为优异的附着力、冲击强度、耐候性、柔韧性、硬度和耐磨损性等。
[0007]本申请的另一个目的在于提供上述光固化喷漆的制备方法，所述制备方法操作简便快捷，生产效率高。
[0008][技术方案][0009]为了实现上述目的，根据本申请的一个实施方式提供了一种光固化喷漆，其包括以下组分：
[0010][0011][0012]在本申请中，通过采用特定的组分并设计特定的组分配比，由此可制得各项性能
极佳的光固化喷漆，如显著提高了喷漆固化后漆膜的附着力、冲击强度、耐候性、柔韧性、硬度和耐磨损性等。
[0013]并且，根据本申请的光固化喷漆可以适用于多种喷涂方式，如手动喷涂、机械喷涂、气雾罐自动喷涂等，优选采用气雾罐自动喷涂的方式，如封入密闭容器中并加压充入抛射剂后使用。
[0014]进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体可以采用以下方法制备：
[0015](a)将重量比为100:(30～35):(60～65):(0.5～0.7)的聚丙二醇、异氰酸酯、丙酮和二月桂酸二丁基锡混合，升温至70～80℃，搅拌反应6～7小时，冷却至室温；以及
[0016](b)向步骤(1)的所得物中加入与聚丙二醇的重量比为(45～50):100的丙烯酸羟丙酯，升温至50～60℃，搅拌反应9～10小时，减压蒸馏除去丙酮，由此制得所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体。
[0017]在本申请中，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体作为喷漆主要的成膜物质之一，可以为喷漆带来优异的附着力、冲击强度、耐候性、柔韧性等。
[0018]所述异氰酸酯可以为选自二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的至少一种，优选为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)。
[0019]所述聚丙二醇的聚合度可以为50～100，优选60～80。
[0020]进一步地，所述(甲基)丙烯酸酯单体可以为选自丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二-甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸脱水甘油酯、甲基丙烯酸脱水甘油酯、2-羟基正丁基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种，优选为选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸脱水甘油酯、2-羟基正丁基丙烯酸酯或1,4-丁二醇二丙烯酸酯中的任意一种。
[0021]进一步地，所述硅烷偶联剂可以为选自KH650、KH660和KH670中的至少一种。
[0022]进一步地，所述羟基酸改性ZrO2可以采用以下方法制备：
[0023](i)将柠檬酸、乳酸、酒石酸溶于水中制得改性溶液，其中柠檬酸、乳酸、酒石酸和水的重量比为(13～16):(10～12):(5～7):100；以及
[0024](ii)将重量比为(30～35):100的纳米ZrO2和所述改性溶液混合，在60～70℃下搅拌反应6～7小时，由此制得所述羟基酸改性ZrO2。
[0025]在本申请中，通过三种羟基酸以特定比例范围配制的改性溶液来改性纳米ZrO2，由此制得的羟基酸改性ZrO2可以进一步提升所述喷漆的冲击强度、耐候性、硬度和耐磨损性等。
[0026]进一步地，所述纳米ZrO2的粒径可以为20～35nm。当所述粒径小于20nm时，所述纳米ZrO2的表面积过大，表面活性更高，从而会引入过多的羟基酸，使得纳米ZrO2与其他组分反应性过强，进而影响喷漆的柔韧性；当所述粒径大于35nm时，则又会引入过少的羟基酸，影响喷漆强度的提升。
[0027]进一步地，所述多元醇可以为选自山梨醇和甘露醇中的至少一种。在本申请中，采用所述多元醇可以提高喷漆固化时的形成的立体网络的交联程度，从而进一步促进喷漆在
冲击强度、耐候性、柔韧性等方面的提高。
[0028]进一步地，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的聚合度可以为60～100，优选80～100。在此聚合度下，所述端羟基聚二甲基硅氧烷能够与其它组分相互配合，共同提高喷漆的各项性能。
[0029]进一步地，所述光引发剂可以为选自α-羟基异丙基苯甲酮、α-羟基环己基苯甲酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮和2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的至少一种，优选为α-羟基异丙基苯甲酮或α-羟基环己基苯甲酮。
[0030]进一步地，所述溶剂可以为选自丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、丙二醇二甲基醚中的至少一种，优选为丙酮或乙二醇二乙基醚。
[0031]根据本申请的另一个实施方式提供了上述光固化喷漆的制备方法，其包括以下步骤：
[0032](1)将聚氨酯丙烯酸酯预聚体、(甲基)丙烯酸酯单体、硅烷偶联剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和溶剂混合，在160～180r/min的搅拌速度下分散8～10分钟；
[0033](2)向步骤(1)的所得物中加入羟基酸改性ZrO2、多元醇和三聚氰胺，在980～1020r/min的搅拌速度下分散45～50分钟；以及
[0034](3)向步骤(1)的所得物中加入光引发剂，在130～150r/min的搅拌速度下分散15～20分钟。
[0035]在本申请中，通过将不同组分分批搅拌混合即可获得根据本申请的光固化喷漆，操作简便快捷，生产效率高。
[0036][有益效果][0037]综上所述，本申请具有以下有益效果：
[0038]根据本申请的光固化喷漆采用特定的组分并设计特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化喷漆，其特征在于，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的光固化喷漆，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体采用以下方法制备：(a)将重量比为100:(30～35):(60～65):(0.5～0.7)的聚丙二醇、异氰酸酯、丙酮和二月桂酸二丁基锡混合，升温至70～80℃，搅拌反应6～7小时，冷却至室温；以及(b)向步骤(1)的所得物中加入与聚丙二醇的重量比为(45～50):100的丙烯酸羟丙酯，升温至50～60℃，搅拌反应9～10小时，减压蒸馏除去丙酮，由此制得所述聚氨酯丙烯酸酯预聚体。3.根据权利要求2所述的光固化喷漆，其特征在于，所述异氰酸酯为选自二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种，所述聚丙二醇的聚合度为50～100。4.根据权利要求1所述的光固化喷漆，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯单体为选自丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二-甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸脱水甘油酯、甲基丙烯酸脱水甘油酯、2-羟基正丁基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种，所述硅烷偶联剂为选自KH650、KH660和KH670中的至少一种。5.根据权利要求1所述的光固化喷漆，其特征在于，所述羟基酸改性ZrO2采用以下方法制备：(i)将柠檬酸、乳酸、酒石酸溶于水中制得改性溶液，其中柠檬酸、乳酸、酒石酸和水的重量比为(13～16):(10～12):(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王扬，周仲华，刘奇兵，
申请(专利权)人：上海颜钛实业有限公司，
类型：发明
国别省市：