本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種UV LED低能量固化陶瓷涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的UV涂料是指紫外光固化樹脂UV涂料，即利用紫外線作為固化能源，在常溫下快速交聯(lián)成膜的樹脂UV涂料。但是傳統(tǒng)的UV光源主要是高壓汞燈、金屬鹵素?zé)?，其具有電力消耗大、發(fā)熱量大、電能向紫外線的轉(zhuǎn)化率低的缺點，由于發(fā)熱量大，易引起基材的變形或損壞，此外，高壓汞燈含有有毒物質(zhì)汞，且產(chǎn)生臭氧，污染環(huán)境，危害身體健康。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明在于提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料及其制備方法，能利用UV-LED燈作為光源進行陶瓷涂料的快速固化，旨在解決采用傳統(tǒng)UV光源固化的UV光固化涂料帶來的高能耗、高成本、環(huán)境污染的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 32-37份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 13-18份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 28-33份；

純丙烯酸酯樹脂 8-12份；

光引發(fā)劑 2-5份；

活性氨共引發(fā)劑 3-7份；

助劑 0.5-1份。

所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 35份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 15份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 30.7份；

純丙烯酸酯樹脂 10份；

光引發(fā)劑 3.5份；

活性氨共引發(fā)劑 5份；

助劑 0.8份。

所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述光引發(fā)劑為酮類奪氫型的液態(tài)光引發(fā)劑、三甲基苯?；交趸⒑?-異丙基硫雜蒽酮異構(gòu)體混合物中的一種或幾種。

所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述活性氨共引發(fā)劑為活性氨或二甲基丙烯酰胺。

所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述助劑由質(zhì)量比為3:3:2的分散劑、流平劑和消泡劑組成。

所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述消泡劑為BYK141，所述分散劑為含顏料親和基團的嵌段共聚物或結(jié)構(gòu)化丙烯酸共聚物，流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷。

一種如上所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料的制備方法，其中，所述制備方法為：將相應(yīng)質(zhì)量份數(shù)的脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，純丙烯酸酯樹脂，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯投入容器中，用分散機在轉(zhuǎn)速600-800rpm/min的條件下分散3-7min，至混合均勻；

再投入相應(yīng)質(zhì)量份數(shù)的氣相二氧化硅、光引發(fā)劑、活性氨共引發(fā)劑，用分散機在轉(zhuǎn)速1200-1500 rpm/min的條件下分散10-20min，取樣檢驗；

當細度達≤20微米時，投入相應(yīng)質(zhì)量份數(shù)的助劑，以轉(zhuǎn)速600-800rpm/min分散3-7min，混合均勻后，得到UV LED低能量固化陶瓷涂料。

有益效果：本發(fā)明提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料及其制備方法，該陶瓷涂料有效利用UV LED作為紫外光光源進行快速固化，具有以下效果：1、節(jié)約能耗：與傳統(tǒng)的高壓汞燈相比，UV-LED（紫外發(fā)光二極管）的電－光轉(zhuǎn)換效率高，能節(jié)約５０%－７５%的電力；2、降低使用成本：UV LED是一個冷光源，由于紅外光譜范圍內(nèi)沒有輸出，因此在對涂料進行固化過程中，不用再使用復(fù)雜的冷卻設(shè)備，如冷卻輥和遮光布，因此也能用于熱敏感的基材；3、環(huán)保：由于使用UV-LED進行涂料固化過程中不產(chǎn)生臭氧，對環(huán)境無污染；4、固化速度快，形成的涂膜硬度強、耐候性能強、平滑性好，在陶瓷上的附著力強。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 32-37份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 13-18份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 28-33份；

純丙烯酸酯樹脂 8-12份；

光引發(fā)劑 2-5份；

活性氨共引發(fā)劑 3-7份；

助劑 0.5-1份。

由上述組分組成的UV LED低能量固化陶瓷涂料是針對陶瓷的性質(zhì)及其功能所設(shè)計，不僅具有利用能量轉(zhuǎn)化率高的UV LED進行快速固化，并且所述涂料形成的涂層在陶瓷的附著力佳，所述涂層的硬度強、耐候性能強、平滑性好，在陶瓷上的附著力強。

所述光引發(fā)劑為酮類奪氫型的液態(tài)光引發(fā)劑、三甲基苯?；交趸⒑?-異丙基硫雜蒽酮異構(gòu)體混合物中的一種或幾種。

所述活性氨共引發(fā)劑為活性氨或二甲基丙烯酰胺。

所述助劑由質(zhì)量比為3:3:2的分散劑、流平劑和消泡劑組成。其中，所述消泡劑為BYK141，所述分散劑為含顏料親和基團的嵌段共聚物或結(jié)構(gòu)化丙烯酸共聚物，所述流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷

優(yōu)選地，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 35份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 15份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 30.7份；

純丙烯酸酯樹脂 10份；

光引發(fā)劑 3.5份；

活性氨共引發(fā)劑 5份；

助劑 0.8份。

本發(fā)明還提供一種如上所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料的制備方法，所述制備方法為：將脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，純丙烯酸酯樹脂，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯投入容器中，用分散機在轉(zhuǎn)速600-800rpm/min的條件下分散3-7min，至混合均勻；

再投入氣相二氧化硅、光引發(fā)劑、活性氨共引發(fā)劑，用分散機在轉(zhuǎn)速1200-1500 rpm/min的條件下分散10-20min，取樣檢驗；

當細度達≤20微米時，投入助劑，以轉(zhuǎn)速600-800rpm/min分散3-7min，混合均勻后，得到UV LED低能量固化陶瓷涂料。

制備成的UV LED低能量固化陶瓷涂料的固化方法如下：

啟動LED固化設(shè)備，采用的發(fā)光面積為620mmx50mm，將試板置于傳送帶上，調(diào)整傳送帶速度（25m/min），將UV LED低能量固化陶瓷涂料涂于試板上，在試板上形成涂層。

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明確，以下列舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 35份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 15份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 30.7份；

純丙烯酸酯樹脂 10份；

光引發(fā)劑 3.5份；

活性氨共引發(fā)劑 5份；

助劑 0.8份。

所述助劑由質(zhì)量比為3:3:2的分散劑、流平劑和消泡劑組成。

其中，光引發(fā)劑為酮類奪氫型的液態(tài)光引發(fā)劑，活性氨共引發(fā)劑為活性氨，消泡劑為BYK141，分散劑為含顏料親和基團的嵌段共聚物，流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

本發(fā)明還提供一種上述UV LED低能量固化陶瓷涂料的制備方法，其中，所述制備方法為：

將脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，純丙烯酸酯樹脂，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯投入容器中，用分散機在轉(zhuǎn)速700rpm/min的條件下分散5min，至混合均勻；再投入氣相二氧化硅、光引發(fā)劑、活性氨共引發(fā)劑，用分散機在轉(zhuǎn)速1300rpm/min的條件下分散15min，取樣檢驗；

當細度達≤20微米時，投入助劑，以轉(zhuǎn)速700rpm/min分散5min，混合均勻后，得到UV LED低能量固化陶瓷涂料。

本實施例制得的UV LED低能量固化陶瓷涂料的黏度為2000mPa.S（25℃ ），細度≤20微米，固化速度為25m/min,固化光源為395nm。經(jīng)測試，在陶瓷上形成的涂層的硬度為1H，按GB9286-88S標準進行檢測，涂層的附著力達0級，耐候性能佳，所述涂層的手感和美觀度最好。

實施例2

本發(fā)明提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照重量百分比計的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 32份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 18份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 28份；

純丙烯酸酯樹脂 12份；

光引發(fā)劑 5份；

活性氨共引發(fā)劑 3份；

助劑 0.5份。

所述助劑由質(zhì)量比為3:3:2的分散劑、流平劑和消泡劑組成。

其中，光引發(fā)劑為三甲基苯酰基二苯基氧化膦，活性氨共引發(fā)劑為二甲基丙烯酰胺，消泡劑為BYK141，分散劑為結(jié)構(gòu)化丙烯酸共聚物，流平劑為改性聚二甲基硅氧烷。

本發(fā)明還提供一種如上所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料的制備方法，所述制備方法為：

將脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，純丙烯酸酯樹脂，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯投入容器中，用分散機在轉(zhuǎn)速600rpm/min的條件下分散7min，至混合均勻；

再投入氣相二氧化硅、光引發(fā)劑、活性氨共引發(fā)劑，用分散機在轉(zhuǎn)速1200rpm/min的條件下分散20min，取樣檢驗；當細度達≤20微米時，投入助劑，以轉(zhuǎn)速600rpm/min分散7min，混合均勻后，得到UV LED低能量固化陶瓷涂料。

本實施例制得的UV LED低能量固化陶瓷涂料的黏度為2000mPa.S（25℃ ），細度≤20微米，固化速度為25m/min,固化光源為395nm。經(jīng)測試，在陶瓷上形成的涂層的硬度為1H，按GB9286-88S標準進行檢測，涂層的附著力達0級，耐候性能好。

實施例3

本發(fā)明提供一種UV LED低能量固化陶瓷涂料，其中，所述UV LED低能量固化陶瓷涂料由以下按照重量百分比計的組分組成：

脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物 37份；

改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物 13份；

三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 33份；

純丙烯酸酯樹脂 8份；

光引發(fā)劑 2份；

活性氨共引發(fā)劑 7份；

助劑 1份。

所述助劑由質(zhì)量比為3:3:2的分散劑、流平劑和消泡劑組成。

其中，光引發(fā)劑為2-異丙基硫雜蒽酮異構(gòu)體混合物，活性氨共引發(fā)劑為活性氨，消泡劑為BYK141，分散劑為含顏料親和基團的嵌段共聚物，流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

本發(fā)明還提供一種如上所述的UV LED低能量固化陶瓷涂料的制備方法，所述制備方法為：

將脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，改性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，純丙烯酸酯樹脂，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯投入容器中，用分散機在轉(zhuǎn)速800rpm/min的條件下分散3min，至混合均勻；再投入氣相二氧化硅、光引發(fā)劑、活性氨共引發(fā)劑，用分散機在轉(zhuǎn)速1500rpm/min的條件下分散10min，取樣檢驗；當細度達≤20微米時，投入助劑，以轉(zhuǎn)速800rpm/min分散3min，混合均勻后，得到UV LED低能量固化陶瓷涂料。

本實施例制得的UV LED低能量固化陶瓷涂料的黏度為2000mPa.S（25℃ ），細度≤20微米，固化速度為25m/min,固化光源為395nm。經(jīng)測試，在陶瓷上形成的涂層的硬度為1H，按GB9286-88S標準進行檢測，涂層的附著力達0級，耐候性能好。

應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。