一种高性能无溶剂耐电压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高性能无溶剂耐电压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：双酚A类环氧丙烯酸树脂20

【技术实现步骤摘要】
一种高性能无溶剂耐电压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，具体涉及一种高性能无溶剂耐电压UV涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]向涂料中添加溶剂是有效降低涂料粘度，提高施工性的常用方法。但是在固化过程中不可避免的操作就是自然晾干或者加热烘干，这种策略有两个明显的缺点：一、自然晾干会延长施工周期，不适用于大面积，大批量的喷涂；二、溶剂会挥发到空气中会对环境产生污染。为了避免以上问题的出现，满足国家对环保的要求，水性涂料和无溶剂涂料应运而生。而后者相比于前者具有固含高，有效成分比例高的优势，考虑到以上两点，本专利技术采用的是无溶剂配方。
[0003]在电池涂料领域，出于保护使用者安全，延长电池发生自燃后的逃生窗口时间，涂料的耐电压性能和高自燃温度是最基本的要求。另外，在电池和设备使用过程中难免会遇到震动和摩擦的应用场景，因此涂层必须具备足够的剪切强度和拉拔强度，以满足在使用过程中的机械强度要求，避免涂层脱落，保护底材。最后，对于启动用蓄电池和动力电池，处于冷却液环境、酸性环境、碱性环境的情况也会经常发生，能够在这些环境中长时间保持性能的稳定也是此类涂料必备的功能。
[0004]本专利技术采用了具备多种功能的双酚A类环氧丙烯酸树脂作为主体树脂，配合两种兼具刚性结构和柔性结构的树脂单体平衡涂层固化之后的柔韧性和耐磨性，又利用具有三个反应位点的树脂单体作为附着力促进剂，使网状结构连接成三维结构提升整体的性能。本专利技术的涂料喷涂在金属底材上，经过UV固化可以获得优秀的耐电压能力，同时具备优秀的剪切强度、拉拔强度、耐酸碱、耐高温、耐盐雾等性能，且表面光滑，光泽度高，非常适合作为电池表面耐电压涂料使用。

技术实现思路

[0005]为了保证电池使用者的安全，本专利技术的目的在于提供一种高性能无溶剂耐电压UV涂料及其制备方法和应用。所制造的涂料具有优秀的耐电压性能，同时具备优秀的剪切强度、拉拔强度、耐酸碱、耐高温、耐盐雾等性能，且表面光滑，光泽度高。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：
[0006]一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分原料为：
[0007]双酚A类环氧丙烯酸树脂20
‑
30份；
[0008]刚性烷基结构丙烯酸单体20
‑
30份；
[0009]烷基二丙烯酸酯15
‑
25份；
[0010]脂肪链丙烯酸0.5
‑
2.3份；
[0011]长波长光引发剂1
‑
5份；
[0012]短波长光引发剂5
‑
10份；
[0013]消泡剂0.1
‑
0.5份；
[0014]附着力促进剂1
‑
5份；
[0015]流平剂0.2
‑
0.9份；
[0016]高岭土5
‑
10份；
[0017]碳酸钙0.3
‑
1.2份；
[0018]蓝色色浆0.2
‑
0.6份；
[0019]白色色浆2.0
‑
3.3份。
[0020]所述的一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，所述的双酚A类环氧丙烯酸树脂为三木公司的SM827H，SM828R，SM815CA，SM828U，SM828N，SM618，SM634L，SM634R，E
‑
39D，或湛新公司的EBECRYL 648，EBECRYL 645，EBECRYL 606，EBECRYL 605，EBECRYL 6040，EBECRYL 600，EBECRYL 3708，EBECRYL 3702，EBECRYL 3701，EBECRYL 3700，或科思创公司的AgiSyn
TM 1010，AgiSyn
TM 1010
‑
A60，AgiSyn
TM 1010
‑
A75，AgiSyn
TM 1010
‑
A80，AgiSyn
TM 1010
‑
C80，AgiSyn
TM 3020
‑
A80中的任意一种或者几种。双酚A类环氧丙烯酸树脂单体具有如下所示的分子结构。与一般环氧丙烯酸树脂的刚性结构不同的是，此类树脂的两个丙烯酸基团之间具有一条较长的分子链，该分子链同时具有刚性的苯环和柔性的脂肪链，既可以提供涂料固化之后的机械强度提高耐磨性，也可以避免涂层过脆降低附着力。其次，脂肪链上的羟基可以和底材上的金属原子形成配位键进一步增加附着力(如图1)。最后，树脂本身作为大分子化合物具有一定的聚合度，可以提高固化过程中整体的聚合度，避免因固化不良导致各项指标下降。
[0021][0022]所述的刚性烷基结构丙烯酸单体为甲基丙烯酸异冰片酯，乙基丙烯酸异冰片酯，丙基丙烯酸异冰片酯，异丙基丙烯酸异冰片酯，2
‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
‑
甲基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
‑
乙基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
‑
异丙基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸
‑8‑
基酯，6
‑
羟基
‑5‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
基酯，2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酸
‑2‑
乙基十氢
‑
1,4:5,8
‑
二甲基萘
‑2‑
基酯中的任意一种或者几种。刚性烷基结构丙烯酸单体的结构如下所示。通过在柔性的环烷基上加入桥环结构提高了分子刚性，其作用与双酚A类环氧丙烯酸树脂类似。同时不同的R5和R6基团可以平衡涂层固化之后的刚性和柔韧性，保证涂层能够兼顾耐磨性和柔韧度。
[0023][0024]所述的一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，所述的烷基二丙烯酸酯为
含有十六到二十五个碳原子的桥环二丙烯酸酯单体。作为小分子化合物，该单体具有相对刚性的桥环结构和两个丙烯酸反应位点，可以在聚合时和残留的双酚A类环氧丙烯酸树脂上的丙烯酸基团反应，促进网状结构的形成，提高聚合度和涂层的刚性。
[0025]所述的脂肪链丙烯酸单体，其特征在于，官能团度为2。此单体会和双酚A类环氧丙烯酸树脂上的羟基反应，使得亲水的羟基变成疏水的酯基，降低水分子残留在涂层表面和渗透的可能。
[0026]所述的长波长光引发剂在245
‑
400纳米有紫外吸收。利用此类光引发剂在近紫外具有吸收的特点，使得穿透力相对较强的350
‑
400纳米的紫外光在涂层深处也可以被吸收，引发自由基聚合反应。因为本专利技术中加入的色浆会反射较多光线，所以这种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，按照重量比例各组分组成为：双酚A类环氧丙烯酸树脂20
‑
30份；刚性烷基结构丙烯酸单体20
‑
30份；烷基二丙烯酸酯15
‑
25份；脂肪链丙烯酸0.5
‑
2.3份；长波长光引发剂1
‑
5份；短波长光引发剂5
‑
10份；消泡剂0.1
‑
0.5份；附着力促进剂1
‑
5份；流平剂0.2
‑
0.9份；高岭土5
‑
10份；碳酸钙0.3
‑
1.2份；蓝色色浆0.2
‑
0.6份；白色色浆2.0
‑
3.3份。2.如权利要求1所述的一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，所述的双酚A类环氧丙烯酸树脂为三木公司的SM827H，SM828R，SM815CA，SM828U，SM828N，SM618，SM634L，SM634R，E
‑
39D，或湛新公司的EBECRYL 648，EBECRYL 645，EBECRYL 606，EBECRYL 605，EBECRYL 6040，EBECRYL 600，EBECRYL 3708，EBECRYL 3702，EBECRYL 3701，EBECRYL 3700，或科思创公司的AgiSyn
TM
1010，AgiSyn
TM
1010
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A60，AgiSyn
TM
1010
‑
A75，AgiSyn
TM
1010
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A80，AgiSyn
TM
1010
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C80，AgiSyn
TM
3020
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A80中的任意一种或者几种。3.如权利要求1所述的一种高性能无溶剂耐电压UV涂料，其特征在于，所述的刚性烷基结构丙烯酸单体为甲基丙烯酸异冰片酯，乙基丙烯酸异冰片酯，丙基丙烯酸异冰片酯，异丙基丙烯酸异冰片酯，2
‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
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甲基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
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乙基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，2
‑
异丙基
‑2‑
金刚烷基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸
‑8‑
基酯，6
‑
羟基
‑5‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
基酯，2
‑
甲基
‑2‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，刘旺盛，蔡士伟，刘少宇，丁爱顺，徐大稳，
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：