專利名稱：一種pvdf紫外光固化的卷材涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種PVDF紫外光固化的卷材涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，卷材涂料的涂裝是以冷軋鋼板、鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅鋼板等為基板，采用高度自動(dòng)化的輥涂，然后在經(jīng)過高溫烘烤、涂面漆、通過高溫烘烤 后成膜，在此過程中，需要烘烤設(shè)備，同時(shí)在，烘烤的過程中，部分溶劑將進(jìn)入環(huán)境，帶來了污染，影響了操作人員的身體健康。卷材涂料主要用于建筑和家電行業(yè)。彩鋼板產(chǎn)量的70%左右為建筑用途，而家電用途的彩板也占有一定份額，約89TlO%，其余為商業(yè)用途、容器用材、交通與汽車、金屬家具
坐寸o建筑外用彩板長(zhǎng)期經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、淋，經(jīng)歷多年的寒暑變化，所要求的主要性能有沖擊性、耐風(fēng)壓性、防火性、防漏水性、隔熱性、音性、耐候性、耐污染性、加工修補(bǔ)性等，此外需要有美觀的色調(diào)、新穎的式樣、豐富的質(zhì)感、與建筑物整體及其周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，尤其是耐候性一直是卷材涂料的開發(fā)重點(diǎn)。家電用彩板所用的鋼板國(guó)外已越來越多采鍍鋅板，逐漸由鋅花或無鋅花的熱鍍鋅板來取代來用的冷軋板或電鍍鋅板，而家電用彩板對(duì)涂料面質(zhì)量的要求更高，需要涂料具有耐污染性、耐蝕性、耐候性、可加工性和適當(dāng)硬度。PVDF含氟樹脂用作高耐候涂料始于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過近三十多年實(shí)際使用，被證明耐候性十分優(yōu)異，是目前卷材涂層中耐候性最好的。光對(duì)氟聚合物影響很小，顯示了氟聚合物的高耐候性。而氟聚合物還具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，氟原子具有最高的電負(fù)性和較小的原子半徑，決定了氟聚合物極高的化學(xué)穩(wěn)定性。1965年，美國(guó)Pennwalt公司和Altochem公司研究成功半結(jié)晶聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料，商品名為Kynar500。該涂料不能常溫固化，燒結(jié)溫度為240°C。以PVDF樹脂為主要成分的高耐候氟樹脂涂料具有優(yōu)異的耐候性、柔韌性、極佳的耐粉化性和耐沾污性等。但是，PVDF樹脂具有極佳的耐紫外線性能，但其本身不能阻隔紫外線，需借助涂料中的顏料達(dá)到阻擋紫外線的作用，使底漆不受紫外線的侵蝕，因此所使用的顏料必須具有優(yōu)異的耐候性和耐化學(xué)品性，能夠經(jīng)受2(T30年的戶外曝曬。絕大多數(shù)有機(jī)顏料在陽光和大氣的作用下會(huì)發(fā)生降解或結(jié)構(gòu)破壞而退色，而無機(jī)高溫煅燒金屬氧化物顏料的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定，適合長(zhǎng)期保護(hù)卷材鋼板。綜上所述，開發(fā)環(huán)保，低能耗卷材涂料，快速固化是解決困惑業(yè)界難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，同時(shí)具備固化快，能耗小，環(huán)保及光固化能力等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述PVDF卷材涂料的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的思路是紫外光固化涂料，具有固化快，能耗小，環(huán)保優(yōu)勢(shì)，可是PVDF不具有光固化的活性，因此需要研制新的體系，在保留其性能的同時(shí)，賦予其組合物光固化能力，因此，從可以作為PVDF有機(jī)載體著手，利用具有光固化性能的溶劑1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)作為有機(jī)其載體，分散PVDF ;同時(shí)，研制了一種耐候的具有一定韌性的耐候聚酯與之配合，使之形成光固化的韌性成膜物質(zhì)，再利用耐候的無機(jī)組分與之協(xié)同，提高其耐候性和防腐性能。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂20 30%;·
耐候聚酯30 40%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯I 10% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5700. 5% 1% ；氧化鎂I 5% ;氧化鋅I 10%;氟化鈣10 25%;二氧化硅I 5% ；光引發(fā)劑11735%。PVDF紫外光固化的卷材涂料，優(yōu)選包括如下重量百分比的組分PVDE 樹脂20 30% ；耐候聚酯30 40% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5 10% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5700. 5% 1% ；氧化鎂2 5% ；氧化鋅8 10% ；氟化鈣I (Tl 8% ；二氧化硅2 5% ；光引發(fā)劑1173 5%。其中，所述的耐候聚酯結(jié)構(gòu)式如下
CH3 CHBCHl==CH-COO—CH2 —c-CH2—COO—Y N4—COO -CH2 —c-CH COO-CH =CH
I\_/I2
CH3CH3
n
I其中，n取值為30 100，耐候聚酯的分子量為10000 30000。上述耐候聚酯按如下方法制備得到以1，4-環(huán)己烷二甲酸與新戊二醇為單體，縮聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。上述PVDF紫外光固化的卷材涂料的制備方法，先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨制得。
其中，研磨至粒徑為5 10iim。有益效果與溶劑型卷材涂料相比，本發(fā)明方案具有如下優(yōu)勢(shì)I.環(huán)保，固化速度快，可以在I分鐘之內(nèi)固化；2.生產(chǎn)效率高；3.耐候性好。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。以下實(shí)施例，所用的耐候聚酯結(jié)構(gòu)為如下
CH3CH3
I/ \I__
CH2^=CH— coo— Cm —c-CB2—COOi~/f~COO-CH2 —c-CH2 —~COO —CH =CH
I\^/丨2
CmCH3
n
I其中，n取值為30 100，耐候聚酯的分子量為10000 30000。上述的耐候聚酯按如下方法制備得到以1，4-環(huán)己烷二甲酸與新戊二醇為單體，縮聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。其中，酯化聚合過程是在100°C下進(jìn)行，引發(fā)劑為過氧化苯甲酰，引發(fā)劑的質(zhì)量為單體總質(zhì)量的4%，聚合時(shí)間為10小時(shí)，可獲得聚酯化合物，然后在80°C下，在獲得聚酯中，加入丙烯酸羥乙酯，加入的比例按照摩爾比2. 05:進(jìn)行，加入丙稀Ife保溫5小時(shí)后，出料。實(shí)施例I :一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂30% ；耐候聚酯30% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5701% ；氧化鎂4% ；氧化鋅10% ；氟化鈣10% ；二氧化硅5% ；光引發(fā)劑11735%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3000小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格。
實(shí)施例2 一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂20% ；耐候聚酯35% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯10% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5701% ；氧化鎂2% ；氧化鋅10% ；
·
氟化鈣15% ；二氧化硅2% ；光引發(fā)劑11735%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3000小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格。實(shí)施例3 一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂20% ；耐候聚酯38% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯8% ；硅烷偶聯(lián)劑KH570 0. 5% ；氧化鎂4% ；氧化鋅9% ；氟化鈣11.5%;二氧化硅4% ；光引發(fā)劑11735%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3300小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格。實(shí)施例4 一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂26% ；耐候聚酯30% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 8% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5701%;氧化鎂5% ；
氧化鋅10% ；氟化鈣10% ；二氧化硅5% ；光引發(fā)劑11735%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3300小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格。實(shí)施例5 ·一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂20%;耐候聚酯39%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯 9% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5700. 5% ；氧化鎂4%;氧化鋅8%;氟化鈣10.5%;二氧化硅4%;光引發(fā)劑1173 5%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3400小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格。實(shí)施例6:一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF 樹脂24%;耐候聚酯33%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5% ；硅烷偶聯(lián)劑KH5701%;氧化鎂4% ；氧化鋅8% ；氟化鈣18%;二氧化硅2%;光引發(fā)劑11735%。制備方法先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨至粒徑達(dá)到5-10 iim制得。滾涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移動(dòng)速度為I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂層。經(jīng)檢測(cè)附著力達(dá)到I級(jí)，在外加速老化實(shí)驗(yàn)為3400小時(shí)，未出現(xiàn)異常。耐沖擊合格?！?br> 權(quán)利要求
1. 一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，它包括如下重量百分比的組分 PVDF 樹脂20 30% ； 耐候聚酯30 40% ； 1.6-己二醇二丙烯酸酯 1 10% ； 硅烷偶聯(lián)劑KH5700. 5% 1% ； 氧化鎂I 5% ； 氧化鋅I 10% ； 氟化鈣10 25% ； 二氧化硅I 5% ； 光引發(fā)劑11735%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，所述的耐候聚酯結(jié)構(gòu)式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，耐候聚酯按如下方法制備得到以1，4-環(huán)己烷二甲酸與新戊二醇為單體，縮聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。
4.權(quán)利要求I所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料的制備方法，其特征在于，先將配方中的固體組分混勻，然后加入液體組分混勻，再經(jīng)研磨制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料的制備方法，其特征在于，研磨至粒徑為5 10 V- m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的組分PVDF樹脂20~30%；耐候聚酯30~40%；1,6-己二醇二丙烯酸酯1~10%；硅烷偶聯(lián)劑KH570 0.5%~1%；氧化鎂1~5%；氧化鋅1~10%；氟化鈣10~25%；二氧化硅1~5%；光引發(fā)劑1173 5%。本發(fā)明還公開了上述PVDF紫外光固化的卷材涂料的制備方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，涂料附著力強(qiáng)、耐候性好，可以長(zhǎng)期使用，力學(xué)性光學(xué)性能不變。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102786869SQ201210273338
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者朱斌, 高延敏 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)