一种UV涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种UV涂料的制备方法，制备获得的铝合金复合材料表面涂层材料能够有效的进入阳极氧化孔道，固化后能够有效的维持孔道结构，且涂层易于剥离，可在常规脱漆剂中简易剥离，剥离后可以选择水热封孔、无机盐封孔，或者再次进行涂料聚合物封孔，铝材二次利用效果好。果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
一种UV涂料的制备方法


[0001]本专利技术涉及涉及一种UV涂料的制备方法，特别涉及一种用于保持阳极氧化膜孔道结构的水性涂料组合物。

技术介绍

[0002]涂料一般采用热固化和光固化的方式。热固化和光固化分别通过热和光的形式使涂料内部产生交联，但是许多基材是热敏性材料，在高温下会变形甚至损坏基材，而且热固化具有时间长、操作不方便等缺点，这些缺点限制了其应用。而紫外光固化技术具有固化速度快、操作简单、成本低、溶剂用量小等优点，所以光固化技术在涂料行业有着重要的应用。光固化机理是树脂中的不饱和双键基团被引发剂产生的自由基进攻，从而双键打开，这个过程称为链引发过程；随后不饱和双键持续被自由基进攻而不断增长，这个过程称为链增长过程。链增长过程十分迅速，在短短的几秒内就可以形成高度交联的结构。
[0003]由于水溶性光固化涂料具有节能环保、低黏、利于喷涂等各种优势，其目前日益受到重视，已经成为国内外学者研究的热点。光引发剂、水溶性光固化树脂、阻聚剂、水以及其它的添加剂组成了水溶性紫外光固化涂料，其中水溶性光固化树脂在体系中起着重要的作用，它决定着最终涂膜的硬度、附着力、柔韧性、耐老化性能等基本性能。
[0004]分子中既含有亲水基团，又使用不饱和基团封端的预聚物属于水溶性光固化树脂，其不仅能进行光固化反应，达到快速交联的目的，还能够使用去离子水作为分散介质，降低涂料的黏度，具有环保节能的优点。通常所用的亲水基团有羧基、氨基、羟基、酰胺基、醚基等；不饱和基团通常是指甲基丙烯酰基或烯丙基。水不仅是体系中的稀释剂，还是体系中的分散介质，可以减少活性稀释剂的加入。
[0005]水溶性光固化树脂具有如下优点:1.水是最方便获得、最廉价的原料；2.活性稀释剂加入量的减少，也降低了刺激性气味、VOC 以及其它臭味等问题；3.适用多种涂装设备，特别是对喷涂安全；4.可避免由于用活性稀释剂所引起的固体体积收缩；5.可以降低成本，实现薄涂层涂布；6.反应设备易于清洗。水溶性紫外光固化涂料是很有前途的涂料品种，这除了具备前述的各种优点外，水溶性紫外光固化涂料还有一个很重要的特点，就是可以同时具有较高的硬度和较好的柔韧性。
[0006]铝合金由于其优秀的综合性能而受到了广泛的重视，在不同类型、不同位置工况的零部件对于铝合金材料的使用要求不尽相同，而铝合金某些性能还不理想，如耐高温、耐碱性和耐腐蚀性等表面性能，因此通常会在其表面制备氧化膜或表面涂层加以改进，使得铝合金材料的应用范围得以扩大且能延长其使用寿命。在铝的各种表面处理工艺中，阳极氧化的研究最为深入，因其操作简便、产品性能优异，因此处于极为重要的地位。
[0007]阳极氧化处理改善了铝表面的耐磨性，耐腐蚀性或者其他功能性和装饰性，并且
在处理后仍然保留了金属光泽，保持了金属质感，但是阳极氧化膜是布满微孔的，新生的膜层具有很高的活性，具有极强的吸附性，这种多孔的特性虽然赋予阳极氧化膜着色能力和其他功能的能力，但是在吸附污染物后，其耐腐蚀性、耐候性和耐污染性等都很难达到使用的要求，因此为了弥补耐蚀性等缺陷，得到综合性能良好的氧化膜，铝合金在进行阳极氧化处理后必须进行封孔处理，这样就可以有效降低其粘染性，提高其耐腐蚀性和电绝缘性。
[0008]从与外界接触面积的角度考虑，这些微孔结构如果不进行封闭处理，就使得微孔中大量的面积被暴露，从而增大了腐蚀速率。因此经过阳极氧化生成的氧化膜必须进行封闭处理，减少氧化膜在腐蚀环境中的有效面积，从而改善氧化膜的耐蚀性和耐磨性等性能。
[0009]目前封孔的主要方法为冷封、热封和常温封孔，沸水封孔和高温蒸汽封孔都属于热封孔。这种封孔方式的原理是：氧化膜中的氧化铝和接近沸点的纯水发生水合反应产生耐腐蚀的勃姆体 AlO(OH)，由于 AlO(OH)的体积比氧化铝大，这样就可以将原先的微孔进行填充，阻挡了外部腐蚀物质的进入，从而起到了封闭微孔的效果。冷封孔技术最常使用NiF2封孔，镍盐溶于水后吸附在氧化膜上，利用水解技术使其产生氢氧化物沉淀，从而填充了表面的微孔，中温封孔一般使用醋酸镍封孔，封孔过程大致为：Ni2+发生水解生成 Ni(OH)沉积在微孔中，同时铝合金氧化膜转化为勃姆体结构的水合氧化铝，使得微孔得到填充，达到了封孔的目的。上述封孔过程可见，封孔过程中会发生沉积反应，即完全改变孔道中的化学成分，改变孔道结构，因而今年来出现有机物封孔，主要是通过有机物或者涂料堵塞孔道，即保持完整的孔道结构的同时，能够有效的提高膜层的致密性，提高耐蚀性，且涂料中没有使用镍盐和氟化物等有害物质，对人体没有伤害，也有利于环境保护。
[0010]由上述内容可知，铝合金或其他阀金属在经过阳极氧化处理后，必须进行后处理，尤其是封孔后处理，即必然需要在化学反应封孔和聚合物涂料封孔中进行选择，如果需要保持阳极氧化孔道结构的话，聚合物涂料封孔则为最优，但是对于铝合金表面处理的商家而言，并不知道客户需要在铝合金表面涂覆何种涂料，因而限制了铝合金的生产过程和保持过程。

技术实现思路

[0011]基于上述内容，本专利技术提供了一种UV涂料的制备方法，树脂涂料具有极高的渗透孔道性能，能够有效的保持阳极氧化孔道结构，在阳极氧化处理铝合金后，直接使用该涂料处理铝合金，所述涂料涂层为一种过渡层，虽然物化性质不高，但是在脱漆剂中极其容易剥离，客户可依需使用常规脱漆手段将所述涂料涂层剥离，进而依需涂覆各种所述的涂料，即本专利技术的一种水性涂料复合材料作为过渡材料，能够满足多种客户需求。
[0012]一种UV涂料的制备方法， UV涂料通过如下步骤制备：步骤如下（1）按照配方重量配比称取各原料，将二缩丙二醇二丙烯酸酯和三羧甲基丙烷三丙烯酸酯倒入反应容器中，缓慢加入光引发剂，待光引发剂完全溶解后，缓慢加入水性环氧丙烯酸酯树脂和水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，搅拌均匀；（2）将颜料、溶剂、分散剂、润湿剂和消泡剂加入反应容器中，600
‑
800r/min搅拌20
‑
40min、过滤即得；（3）使用时，将UV涂料并喷涂于经过真空冷冻干燥的铝合金基材表面；然后负压烘
干：抽负压至
‑
0.09～
‑
0.05MPa，保持1
‑
2min，而后10℃/min升至50℃保温1
‑
2min；然后采用紫外光进行照射，紫外光波长为200
‑
400nm，照射强度为600
‑
700mJ/cm2，时间为10
‑
15min；所述铝合金表面经过如下处理过程：（1）表面预处理；（2）阳极氧化、扩孔获得微米孔道阵列：阳极氧化使用的电解液由2
‑
3wt.%H3PO4、1
‑
1.5wt.%草酸、1
‑
2wt.%草酸铝和10
‑
14ml/L乙二醇水溶液构成，阳极氧化参数：电压180
‑
200V，时间20
‑
40min，温度1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UV涂料的制备方法，其特征在于UV涂料通过如下步骤制备：（1）按照配方重量配比称取各原料，将二缩丙二醇二丙烯酸酯和三羧甲基丙烷三丙烯酸酯倒入反应容器中，缓慢加入光引发剂，待光引发剂完全溶解后，缓慢加入水性环氧丙烯酸酯树脂和水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，搅拌均匀；（2）将颜料、溶剂、分散剂、润湿剂和消泡剂加入反应容器中，600
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800r/min搅拌20
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40min、过滤即得；（3）使用时，将UV涂料并喷涂于经过真空冷冻干燥的铝合金基材表面；然后负压烘干：抽负压至
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0.09～
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0.05MPa，保持1
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2min，而后10℃/min升至50℃保温1
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2min；然后采用紫外光进行照射，紫外光波长为200
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400nm，照射强度为600
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700mJ/cm2，时间为10
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15min；所述铝合金表面经过如下处理过程：（1）表面预处理；（2）阳极氧化、扩孔获得微米孔道阵列：阳极氧化使用的电解液由2
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3wt.%H3PO4、1
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1.5wt.%草酸、1
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2wt.%草酸铝和10
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14ml/L乙二醇水溶液构成，阳极氧化参数：电压180
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200V，时间20
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，
申请(专利权)人：刘彬，
类型：发明
国别省市：