一种无溶剂耐高温水煮UV涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，涉及UV涂料技术领域。其特征在于，按照重量比例各组分组成为：羧酸丙烯酸酯40

【技术实现步骤摘要】
一种无溶剂耐高温水煮UV涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及无溶剂UV涂料制备领域，具体涉及一种无溶剂耐高温水煮UV涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着环保要求的提高，安全无毒成为了涂料行业整体的发展方向。采用无溶剂涂料可以有效降低VOC的排放，提高上漆率，降低运输、储存成本，同时也可以保护施工工人和使用者的身体健康。相比于水性UV涂料，无溶剂涂料减少了烘干或自然晾干的步骤，简化了施工工序，提高了施工效率。
[0003]本专利技术公布的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，通过有效的组分比例控制，降低了涂料固化之后残存的亲水基团数量，提高了涂料的疏水性，使得本涂料在金属底材表面固化之后可以有效防止水分子的渗透和残留，即使在高温水煮的环境中仍然可以保持良好的附着力和稳定性，不易起泡，不易黄变，且光泽度高，无异味，表面光滑易于清洗，非常适合作为泳池、水上游乐园、动物园、公园给排水设备内壁涂料。

技术实现思路

[0004]为了使涂料能够在高温高湿的环境中长时间使用，本专利技术的目的在于提供一种无溶剂耐高温水煮UV涂料及其制备方法和应用。所制造的涂料可以在高温水中长时间浸泡，且不会发生起泡、黄变，同时能够保持原有的附着力。
[0005]为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：
[0006]一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分原料为：
[0007]羧酸丙烯酸酯40
‑
48份；
[0008]羟基丙烯酸酯低聚物20
‑
25份；
[0009]聚氨酯丙烯酸酯12
‑
17份；
[0010]光引发剂1
‑
4份；
[0011]消光粉10
‑
13份；
[0012]消泡剂0.3
‑
0.5份；
[0013]附着力促进剂9
‑
14份。
[0014]所述的羧酸丙烯酸酯为β
‑
羧乙基丙烯酸酯，β
‑
羧乙基丁烯酸酯，β
‑
羧乙基己烯酸酯中的任意一种或者几种。除了传统自由基聚合反应形成的聚乙烯结构，羧酸丙烯酸酯可以在固化过程中和羟基丙烯酸酯低聚物形成酯键，提高涂料固化时的聚合度，提高涂料的耐磨性和硬度；并且将聚合物的分子结构从链状变为网状，降低了聚合物分子之间的空隙，使得水分子难以穿过涂层，提高了涂料的耐水性。其作用原理示意图见图1。
[0015]所述的羟基丙烯酸酯低聚物为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯低聚物，三羟甲基戊烷三甲基丙烯酸酯低聚物，三羟甲基丙烷三乙基丙烯酸酯低聚物中的任意一种或者几种。羟基丙烯酸酯低聚物除了能够和羧酸丙烯酸酯形成网状结构外(见图1)，还可以减少聚合
之后涂料表层残留的羧基(见图2)。众所周知羧基是亲水基团，容易和水分子形成氢键，导致水分子在涂料上难以挥发。通过形成酯键可以有效减少涂料分子与水分子的非共价结合，有效降低水分子在涂层中的残留。
[0016]所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，官能团度为1
‑
2。聚氨酯丙烯酸酯有两个主要作用，其一是作为预聚物提高整体的聚合度，避免在固化过程中聚合度不足，涂料无法固化；其二则是和羟基丙烯酸酯类似，消除残留在聚合物分子上的羧基，提高涂料的耐水性(见图1)。
[0017]所述的光引发剂为邻二羰基化合物，单体分子量在200
‑
300之间，最大吸收峰在330
‑
350nm之间。光引发剂在受到紫外辐射之后其中的化学键会发生均裂产生自由基，进而进攻丙烯酸酯中的碳碳双键，发生自由基的链式传导，实现聚合反应。
[0018]所述消光粉为气相二氧化硅。
[0019]所述消泡剂为破泡聚硅氧烷聚合物、八甲基环四硅氧烷或聚醚矽氧烷共聚物中的任意一种或者几种，且为100％固含，无溶剂消泡剂；
[0020]所述附着力促进剂为羟基丙烯酸酯，官能团度为1
‑
2。
[0021]一种无溶剂耐高温水煮UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0022]在避光条件下依次将羧酸丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯低聚物和聚氨酯丙烯酸酯加入搅拌，在1100
‑
1600rmp的条件下搅拌40分钟；将搅拌速度降低至550
‑
700rmp，向体系中加入光引发剂，消光粉和玻璃珠待加入完毕后，将转速调至1900
‑
2000rmp，避光搅拌，直至细度≤10微米；将搅拌速度降低至500
‑
860rmp，向体系中加入消泡剂和附着力促进剂，全部加入后将搅拌速度提高至1650
‑
1930rmp避光搅拌30分钟；搅拌均匀后用纱布过滤混合物，滤液即为所述无溶剂耐高温水煮UV涂料产品。
[0023]一种无溶剂耐高温水煮UV涂料的应用，所述应用具体为：
[0024]搅拌均匀后喷涂，在波长270
‑
400nm，光照能量800
‑
1050mJ/cm2，光照功率360
‑
450mW/cm2条件下固化70秒，干膜膜厚≤100微米。
[0025]在本专利技术的一个优选实施例中，所述喷涂之前需将底材表面进行除尘、除油处理。
[0026]在本专利技术的一个优选实施例中，所述喷涂为手工喷涂、Spindle喷涂或往复机喷涂；喷涂的环境温度为20℃
‑
28℃，相对湿度为10％
‑
50％。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028]本专利技术的无溶剂耐高温水煮UV涂料在金属底材上应用时可以通过GB/T 1733
‑
1993 80℃连续14天耐水测试，且测试后不起泡，无黄变，附着力良好。
附图说明
[0029]图1羧酸丙烯酸酯作用示意图
[0030]图2羟基丙烯酸酯低聚物作用示意图
[0031]图3附着力等级说明
[0032]图4实施例2耐水测试后图5对比例1附着力测试图6对比例2耐水测试后
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明，但绝不是对本专利技术的限制(以下各实施例中，各种原料每质量份均为5克)。
[0034]以下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。
[0035]实施例1
[0036]按照重量比例各组分原料为：β
‑
羧乙基己烯酸酯41份；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯低聚物23份；官能团度为1的聚氨酯丙烯酸酯14份；光引发剂2份；消光粉11份；聚醚矽氧烷共聚物0.3份；官能团度为2的羟基丙烯酸酯13份。
[0037]配制步骤为：在避光条件下依次将羧酸丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯低聚物和聚氨酯丙烯酸酯加入搅拌，在1520rmp的条件下搅拌40分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分组成为：羧酸丙烯酸酯40
‑
48份；羟基丙烯酸酯低聚物20
‑
25份；聚氨酯丙烯酸酯12
‑
17份；光引发剂1
‑
4份；消光粉10
‑
13份；消泡剂0.3
‑
0.5份；附着力促进剂9
‑
14份。2.如权利要求1所述的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，所述的羧酸丙烯酸酯为β
‑
羧乙基丙烯酸酯，β
‑
羧乙基丁烯酸酯，β
‑
羧乙基己烯酸酯中的任意一种或者几种。3.如权利要求1所述的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，所述的羟基丙烯酸酯低聚物为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯低聚物，三羟甲基戊烷三甲基丙烯酸酯低聚物，三羟甲基丙烷三乙基丙烯酸酯低聚物中的任意一种或者几种。4.如权利要求1所述的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，官能团度为1
‑
2。5.如权利要求1所述的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，所述的光引发剂为邻二羰基化合物，单体分子量在200
‑
300之间，最大吸收峰在330
‑
350nm之间。6.如权利要求1所述的一种无溶剂耐高温水煮UV涂料，其特征在于，所述消光粉为气相二氧化硅；所述消泡剂为破泡聚硅氧烷聚合物、八甲基环四硅氧烷或聚醚矽氧烷共聚物中的任意一种或者几种，且为100％固含，无溶剂消泡剂；所述附着力促进剂为羟基丙烯酸酯，官能团度为1

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，刘少宇，刘旺盛，
申请(专利权)人：上海金力泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：