本发明专利技术提供了一种用于金属涂装的紫外光固化底油，包括：丙烯酸混合物、光引发剂、电气石矿浆、助剂；所述电气石矿浆是电气石粉末、水、非离子表面活性剂混合制得；所述电气石矿浆占紫外光固化底油总重量的5％～20％。本发明专利技术通过添加电气石矿浆，以及调整丙烯酸混合物中改性丙烯酸单体与丙烯酸低聚物的比例，在改进后的涂装工艺下，所述的紫外光固化底油能够均匀地涂覆在金属表面，以较快的固化速度形成一层致密的保护膜涂层，对金属表面以及印刷用的油墨/光油具有更好的附着力，且耐冲击性能也进一步提升，可满足金属容器表面的涂装要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料制备领域，具体涉及一种用于金属涂装的紫外光固化底油及其制备方法。
技术介绍
1、金属罐是一种常见的包装容器，其外壁通常需要涂覆一层底油，再于底油上方进行油墨印刷。传统的底油主要采用溶剂型聚酯底油，这种底油通过溶剂挥发干燥，具有良好的附着力和耐冲击性能。然而，溶剂型底油在生产和使用过程中会产生大量的挥发性有机化合物(voc)，对环境和人体健康造成影响。为了解决溶剂型底油的环保问题，一些厂家开始尝试使用紫外线固化底油来替代溶剂型底油。紫外线固化技术是一种新型的涂料固化方式，它通过紫外线照射使涂料中的光引发剂产生活性，从而引发单体聚合反应，实现涂料的快速固化。相比于传统的热固化方式，紫外线固化具有固化速度快、能耗低、无溶剂排放等优点。
2、然而，现有的紫外线固化底油虽然可以减少voc的排放，但其与马口铁的附着力、与油墨和光油的附着力，以及耐冲击性能往往不如溶剂型底油，无法满足金属罐涂装的各项要求，且其固化速度和能耗优势也不如预期。
3、因此，开发出一种既能满足金属罐涂装要求，又能降低能耗和voc排放的新型紫外线固化底油，是当前涂料制备
亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中紫外线固化底油附着力差、耐冲击性能不高等问题，本专利技术提供了一种新型的紫外线固化底油，不仅具有更快的固化速度，还具有较好的附着力和耐冲击性能，可满足金属容器表面的涂装要求，且配方及制备工艺简单，成本较低，进一步拓宽了紫外线固化底油在金属涂装领域的应用。</p>2、本专利技术采用的技术方案是：用于金属涂装的紫外光固化底油，所述紫外光固化底油包括：丙烯酸混合物、光引发剂、电气石矿浆、助剂；所述电气石矿浆是电气石粉末、水、非离子表面活性剂混合制得；所述电气石矿浆占紫外光固化底油总重量的5％～20％。
3、电气石是一种常见的矿物质，属于环状硅酸盐矿物，因受其复杂的化学成分和晶体结构的影响而具有独特的物理化学性质。在本专利技术中，专利技术人团队在紫外光固化底油配方中尝试性地加入了电气石粉末，并将含有电气石粉末的紫外光固化底油应用于金属容器的涂装中，以期增强紫外光固化底油的光固化速度，将固化时间缩短至15分钟以内。然而，实验中发现，将电气石粉末简单混合至原料中后会出现团聚现象，所制得的底油固化后与马口铁等金属材料的附着力进一步减弱，不耐刮擦，在外力作用下容易脱离，且表面不均匀，减弱了印刷过程中与油墨、光油的附着力，使得产品涂装质量不稳定。为解决这一问题，专利技术人团队对电气石粉末的添加方式进行了研究，以期提升含有电气石的底油对马口铁以及油墨/光油的附着力，并进一步提升其耐冲击性能。实验发现，利用少量非离子表面活性剂对电气石粉末进行改性，可使电气石粉末更加稳定分散于丙烯酸聚合物中，所制得的底油涂覆于金属表面后均匀致密，对金属以及油墨/光油的附着力相较于不添加电气石的底油进一步得到提高。实验证明，所制得的底油在固化阶段具有更快的固化速度，在1mpa，50～60℃条件下仅需10～15min即可完成固化，固化后的膜层光滑平整，具有较好的耐冲击性能。
4、作为优选，所述非离子表面活性剂选自span40、span60、span65、span80、tween40、tween40、tween60、tween65、tween80中的至少一种。
5、作为优选，所述非离子表面活性剂占电气石粉末质量的1％～5％，更优选为3％～5％。非离子表面活性剂的添加量对电气石粉在底油中的分散效果具有较大影响。当非离子表面活性剂的添加量少于电气石粉末质量的1％时，对电气石粉的改性效果不明显；非离子表面活性剂的添加量大于电气石粉末质量的5％时，电气石粉在电气石矿浆中容易产生团聚现象，不利于下一步在丙烯酸混合物中的分散。
6、作为优选，所述电气石粉末占电气石矿浆总质量的20％～35％，更优选为25％～30％。当电气石矿浆中含有超过35％的电气石粉时，矿浆的流动性较差，不利于非离子表面活性剂在矿浆中的均匀分布，从而弱化了其对电气石粉的改性作用。
7、作为优选，所述丙烯酸混合物选自丙烯酸单体、丙烯酸低聚物、改性丙烯酸单体中的至少一种；其中，所述改性丙烯酸单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；所述丙烯酸低聚物选自双酚a环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。
8、作为优选，所述丙烯酸混合物中包括质量比为(1.2～1.7):1的改性丙烯酸单体与丙烯酸低聚物，更优选为1.5:1。
9、作为优选，所述光引发剂选自2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮、1-羟基环基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化磷、安息香双甲醚、二苯甲酮、活性氨中的至少一种。
10、作为优选，所述助剂选自分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂中的至少一种。
11、本专利技术还提供了所述的紫外光固化底油的制备方法，所述方法包括：将电气石粉末加入水中，超声处理10～30min，加热至40～60℃后加入非离子表面活性剂，恒温混合0.5～1.5h，制得电气石矿浆；将丙烯酸单体，和/或丙烯酸低聚物，和/或改性丙烯酸单体进行混合，制得丙烯酸混合物；将制得的电气石矿浆、丙烯酸混合物与光引发剂、助剂进行混合，制得紫外光固化底油。
12、本专利技术还提供了所述的紫外光固化底油在金属涂装中的应用，所述应用的方法包括：将紫外光固化底油在3～7m/min，20～30℃，0.5～1mpa条件下涂覆于金属表面，随后在50～70℃，0.8～1mpa条件下紫外线固化处理10～15min。针对所述的紫外光固化底油，本专利技术还优化了涂装工艺，使得紫外光固化底油能够均匀地涂覆在金属表面，形成一层致密的保护膜，不仅具有较好的附着力和耐冲击性能，还可提高金属容器的耐腐蚀性和使用寿命。
13、作为优选，所述金属容器的材质选自低碳钢板、镀锡钢板、镀铬钢板、镀锌钢板、铝镁合金板、铝锰合金板、铝箔中的任意一种，更优选为镀锡钢板。
14、本专利技术的有益效果：本专利技术优化了紫外光固化底油的配方和制备工艺，通过添加电气石矿浆，以及调整丙烯酸混合物中改性丙烯酸单体与丙烯酸低聚物的比例，在改进后的涂装工艺下，所述的紫外光固化底油能够均匀地涂覆在金属表面，以较快的固化速度形成一层致密的保护膜涂层，对金属表面以及印刷用的油墨/光油具有更好的附着力，且耐冲击性能也进一步提升，可满足金属容器表面的涂装要求。此外，采用紫外线固化方式，可避免了传统燃气烘房的使用，大大降低了能耗，同时也提高了涂装作业的生产效率，降低了生产成本。同时，所述紫外光固化底油中含有的电气石还可释放负氧离子，起到净化空气，优化环境的作用。
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【技术保护点】
1.用于金属涂装的紫外光固化底油，其特征在于，
2.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自Span40、Span60、Span65、Span80、Tween40、Tween60、Tween65、Tween80中的至少一种。
3.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述非离子表面活性剂占电气石粉末质量的1％～5％。
4.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述电气石粉末占电气石矿浆总质量的20％～35％。
5.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述电气石矿浆的制备方法包括：将电气石粉末加入水中，超声处理10～30min，加热至40～60℃后加入非离子表面活性剂，恒温混合0.5～1.5h，制得电气石矿浆。
6.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，
7.如权利要求5所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述丙烯酸混合物中包括质量比为(1.2～1.7):1的改性丙烯酸单体与丙烯酸低聚物。
8.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述光引发剂选自2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮、1-羟基环基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化磷、安息香双甲醚、二苯甲酮、活性氨中的至少一种。
9.如权利要求1～8任一所述的紫外光固化底油的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将电气石粉末加入水中，超声处理10～30min，加热至40～60℃后加入非离子表面活性剂，恒温混合0.5～1.5h，制得电气石矿浆；
10.如权利要求1～8任一所述的紫外光固化底油在金属涂装中的应用，其特征在于，所述应用的方法包括：将紫外光固化底油在3～7m/min，20～30℃，0.5～1MPa条件下涂覆于金属表面，随后在50～70℃，0.8～1MPa条件下紫外线固化处理10～15min。
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【技术特征摘要】
1.用于金属涂装的紫外光固化底油，其特征在于，
2.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自span40、span60、span65、span80、tween40、tween60、tween65、tween80中的至少一种。
3.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述非离子表面活性剂占电气石粉末质量的1％～5％。
4.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述电气石粉末占电气石矿浆总质量的20％～35％。
5.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，所述电气石矿浆的制备方法包括：将电气石粉末加入水中，超声处理10～30min，加热至40～60℃后加入非离子表面活性剂，恒温混合0.5～1.5h，制得电气石矿浆。
6.如权利要求1所述的紫外光固化底油，其特征在于，
7.如权利要求5所述的紫外光...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵炯，朱争礼，曾莉敏，祝斌浩，吴友飞，
申请(专利权)人：杭州中粮美特容器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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