一種光固化涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光固化涂料，是由以下重量份數(shù)的原料組成：聚酯丙烯酸酯10-30份、環(huán)氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50~200份、十二烷基磺酸鈉1~5份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發(fā)劑1~5份。本發(fā)明的光固化涂料是一種水性涂料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易于生產(chǎn)制造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強、耐磨度高，固化膜收縮率低，固化時間短，涂料穩(wěn)定性佳。
【專利說明】一種光固化涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光固化涂料及其制備方法，屬于化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光固化涂料又稱光敏涂料，主要由光敏樹脂、光敏劑(光引發(fā)劑)和稀釋劑組成，同時加入一些添加劑，如熱穩(wěn)定劑，制備色漆時加入顏料和填料。
[0003]紫外光固化是指以紫外線為能源引發(fā)反應(yīng)性的液體物料完全快速轉(zhuǎn)變成固體的過程。傳統(tǒng)的涂料固化通常是通過加熱即物理干燥的方法除去高分子溶液中的溶劑，得到硬化的漆膜。紫外光固化機理為:一個網(wǎng)狀聚合物既能由高分子鏈相互連接形成，又能通過那些每個分子上至少含有2個活性點的單體或低聚物的反應(yīng)而形成。當(dāng)紫外光輻射導(dǎo)致引發(fā)時，隨即是一種反應(yīng)速度極快的鏈反應(yīng)。由于大部分單體分子通常在紫外光輻射下不產(chǎn)生活性種，必須加入光引發(fā)劑，因此典型的紫外光固化配方必須包含2個最基本組分:能有效地吸收紫外光并能高效產(chǎn)生活性種的光引發(fā)劑和至少帶有2個能形成聚合物網(wǎng)絡(luò)的不飽和基團(tuán)的單體或低聚物。
[0004]與一般固化方法比較，紫外光固化有下列優(yōu)點:①固化時間短，速度快，可在幾秒內(nèi)固化，可以應(yīng)用于要求快速固化的場合；②不需要加熱，這對于涂飾木材、紙張、塑料等不宜加熱的材料及混凝土、厚金屬板等熱容量大的材料十分有用可配制成無溶劑產(chǎn)品，減少大氣污染，有利于環(huán)保；④節(jié)省能量，紫外光源的效率要高于烘箱；⑤固化過程可以自動化操作，提高生產(chǎn)中的自動化程度，從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]紫外光固化油性涂料是目前應(yīng)用最廣泛的一類紫外固化涂料，但是存在著一些缺點，常用的丙烯酸酯會引起皮膚過敏，并具有刺激性氣味，且固化機理屬于自由基引發(fā)，一般要受氧氣的阻抑，易造成表面固化不良等；紫外光固化粉末涂料是一項將傳統(tǒng)粉末涂料和紫外固化技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，但成本較高。紫外光固化水性涂料結(jié)合了傳統(tǒng)紫外光固化涂料和水性涂料的各自特點，相對于傳統(tǒng)光固化油性涂料，具有原料來源廣、價格低廉、適用性強、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種光固化涂料，該種光固化涂料為水性涂料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易于生產(chǎn)制造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強、耐磨度高，固化膜收縮率低，固化時間短，涂料穩(wěn)定性佳。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種光固化涂料，由以下重量份數(shù)的原料組成--聚酯丙烯酸酯10-30份、環(huán)氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50-200份、十二烷基磺酸鈉I~5份、過硫酸銨1~ 8份、過硫酸鉀3~10份、光引發(fā)劑1~5份。
[0009] 各組成原料優(yōu)選的重量份數(shù)配比為:聚酯丙烯酸酯10-25份、環(huán)氧丙烯酸酯20-30份、苯乙烯20-28份、氧化鋅f 8份、滑石粉f 8份、去離子水70-180份、十二烷基磺酸鈉1-4份、過硫酸銨I飛份、過硫酸鉀3~8份、光引發(fā)劑f 4份。
[0010]各組成原料進(jìn)一步優(yōu)選的重量份數(shù)配比為:聚酯丙烯酸酯20份、環(huán)氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、光引發(fā)劑3份。
[0011]所述光引發(fā)劑為自由基聚合光引發(fā)劑。所述光引發(fā)劑優(yōu)選2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種。
[0012]本發(fā)明所述光固化涂料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:把原料按比例混合于6(T80°C保溫攪拌0.5~lh，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下8(T85°C反應(yīng):T4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制PH為7.2~1.5，即得產(chǎn)品。
[0013]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:是一種水性的紫外光固化涂料，以去離子水替代有機稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易于生產(chǎn)制造及控制粘度，所獲得的固化膜對底材的粘附力強，固化膜收縮率低，固化時間短，涂料的穩(wěn)定性佳。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實施例僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0015]實施例1本實施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯20份、環(huán)氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮3份；采用以下步驟制備:把原料按比例混合于60°C保溫攪拌0.5h，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下82°C反應(yīng)4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制pH為7.4，即得產(chǎn)品。
[0016]實施例2本實施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯10份、環(huán)氧丙烯酸酯33份、苯乙烯20份、氧化鋅5份、滑石粉6份、去離子水200份、十二烷基磺酸鈉2份、過硫酸銨8份、過硫酸鉀10份、光引發(fā)劑(1-羥基環(huán)己基苯基甲酮)3份；采用以下步驟制備:把原料按比例混合于70°C保溫攪拌0.5h，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下80°C反應(yīng)4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制pH為7.3，即得產(chǎn)品。
[0017]實施例3本實施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯25份、環(huán)氧丙烯酸酯20份、苯乙烯25份、氧化鋅1份、滑石粉8份、去離子水180份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨5份、過硫酸鉀3份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮光引發(fā)劑1份；采用以下步驟制備:把原料按比例混合于80°C保溫攪拌lh，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下85°C反應(yīng)
3.5h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制pH為7.2，即得產(chǎn)品。
[0018]實施例4本實施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯22份、環(huán)氧丙烯酸酯20份、苯乙烯28份、氧化鋅8份、滑石粉1份、去離子水70份、十二烷基磺酸鈉4份、過硫酸銨1份、過硫酸鉀8份、光引發(fā)劑(苯甲酰甲酸甲酯)4份；采用以下步驟制備:把原料按比例混合于80°C保溫攪拌0.5h，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下85°C反應(yīng)3h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制PH為7.5，即得產(chǎn)品。
[0019]實施例5本實施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯30份、環(huán)氧丙烯酸酯24份、苯乙烯30份、氧化鋅10份、滑石粉6份、去離子水50份、十二烷基磺酸鈉I份、過硫酸銨2份、過硫酸鉀31份、光引發(fā)劑(苯甲酰甲酸甲酯)5份；采用以下步驟制備:把原料按比例混合于70°C保溫攪拌lh，然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下80°C反應(yīng)4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫， 用氨水調(diào)制PH為7.2，即得產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種光固化涂料，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料組成:聚酯丙烯酸酯10-30份、環(huán)氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50^200份、十二烷基磺酸鈉I飛份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發(fā)劑I飛份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化涂料，其特征在于:各組成原料的重量份數(shù)為:聚酯丙烯酸酯10-25份、環(huán)氧丙烯酸酯20-30份、苯乙烯20-28份、氧化鋅1~8份、滑石粉1~8份、去離子水70-180份、十二烷基磺酸鈉f 4份、過硫酸銨I飛份、過硫酸鉀3~8份、光引發(fā)劑I~4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化涂料，其特征在于:各組成原料的重量份數(shù)為:聚酯丙烯酸酯20份、環(huán)氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、光引發(fā)劑3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化涂料，其特征在于:所述光引發(fā)劑為自由基聚合光引發(fā)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光固化涂料，其特征在于:所述光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述光固化涂料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:把原料按比例混合于6(T80°C保溫攪拌0.5^1h,然后在反應(yīng)釜于氮氣的保護(hù)下8(T85°C反應(yīng)3~4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫 ，用氨水調(diào)制PH為7.2~?.5，即得產(chǎn)品。
【文檔編號】C09D167/06GK104017470SQ201410063611
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】李穆生 申請人:李穆生