一種用于木材的光固化涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于木材的光固化涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光固化涂料又稱光敏涂料，是以紫外光為固化能源的涂料，無需加熱，可在紙張、塑料、皮革和木材等易燃底材上迅速固化成膜。光固化涂料憑借其固化速度快、涂膜質(zhì)量高、可涂裝對熱敏感的基材等特點，被廣泛應(yīng)用于木材行業(yè)。
[0003]然而，現(xiàn)有的用于木材的光固化涂料的耐水性較差，且涂裝施工后，刺激性氣味也較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于木材的光固化涂料及其制備方法，以改善現(xiàn)有的光固化涂料耐水性差，且產(chǎn)生的氣味較大的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種用于木材的光固化涂料，按重量份數(shù)計，由以下組分制成:環(huán)氧丙烯酸酯40-70份、聚氨酯丙烯酸酯20-60份、氟化丙烯酸酯3-6份、改性納米二氧化鈦2-8份、納米填料5-15份、特種稀釋劑25-40份、陽離子光引發(fā)劑2-5份、分散劑5_8份、增稠劑0.5-1份、流平劑7-10份、消泡劑9-13份和耐磨劑25-32份。
[0006]優(yōu)選地，上述的用于木材的光固化涂料中，所述改性納米二氧化鈦的改性劑為正硅酸乙酯或含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑。利用正硅酸乙酯或含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑對納米二氧化鈦進行改性，能夠使得改性后的物質(zhì)與其他組分的相容性更好，改性效果佳。
[0007]優(yōu)選地，上述的用于木材的光固化涂料中，所述特種稀釋劑為無苯單體TPGDA (雙官能團活性稀釋劑)或無苯單體TMPTA (三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)。在原料混合物中加入特種稀釋劑，原料混合物的固化速度加快，而同時仍保持良好的稀釋性。
[0008]優(yōu)選地，上述的用于木材的光固化涂料中，所述流平劑為有機硅流平劑。有機硅流平劑實質(zhì)上是一種表面狀態(tài)控制劑，其能夠降低涂膜的表面張力，消除表面張力差，從而控制涂膜的表面狀態(tài)，消除表面缺陷。
[0009]優(yōu)選地，上述的用于木材的光固化涂料中，所述耐磨劑為納米級氧化鋁或納米二氧化硅。選用納米級氧化鋁或納米二氧化硅作為耐磨劑，既能夠避免對涂料的力學(xué)性能的降低，又能夠增加涂料的強度，提高涂料的抗磨損性能。
[0010]本發(fā)明還提供了一種制備用于木材的光固化涂料的方法，包括以下步驟:
a.按量稱取環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、改性納米二氧化鈦和納米填料，將以上各組分倒入容器中，混合均勻；
b.將容器中的混合物升溫到100-120°C，以1200r/min-1800r/min的速度高速攪拌分散 2-4h ；
c.待容器內(nèi)的混合物降溫至70-80°C，按量倒入特種稀釋劑、陽離子光引發(fā)劑、分散劑、增稠劑、流平劑、消泡劑和耐磨劑，混合攪拌，反應(yīng)3-6小時。
[0011]本發(fā)明提供的用于木材的光固化涂料的制備方法過程簡單，制備方便，對設(shè)備的要求較低，制備效率高。
[0012]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明包括以下有益效果:本發(fā)明利用紫外光的能量引發(fā)涂料中分子之間的聚合及交聯(lián)反應(yīng)，從而得到硬化漆膜，實質(zhì)上是通過形成化學(xué)鍵來實現(xiàn)化學(xué)干燥。環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和氟化丙烯酸酯混合，環(huán)氧丙烯酸酯具有優(yōu)異的耐水性、耐熱水性、粘結(jié)性和韌性，而氟化丙烯酸酯具有良好的相容性，氟化丙烯酸酯能夠與聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯相容，三者混合后各物料既維持了各自的性能又提高了涂料整體的耐候性和耐水性。改性納米二氧化鈦與涂料相容性好，將其與耐磨劑加入到涂料中，與氟化丙烯酸酯配合，賦予了涂料較高的強度，使得涂料涂裝后，更加抗劃拉，耐磨性更好。而特種稀釋劑在陽離子光引發(fā)劑的作用下，能和環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯發(fā)生共聚反應(yīng)，進而提高涂膜的固化速度、疏水性和柔韌性。
[0013]此外，本發(fā)明通過各組分之間的特定配比，共同形成一種新的原料的合成，能夠大大降低原料酸值，使其氣味降低。原料采用陽離子光引發(fā)劑固化體系配合其他主料，制成涂料涂裝后，能夠使施工時的氣味及固化后的氣味降至最低。而且按照特定配比制得的涂料的抗污染性也好，容易清潔，用于地板、家具等木材的涂裝非常適合。
[0014]本發(fā)明提供的涂料的耐水性和耐磨性好，且產(chǎn)生的刺激性氣味少，適合大范圍推廣。
【具體實施方式】
[0015]下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)描述。
[0016]實施例一
按重量份計，取用下述組分:
環(huán)氧丙烯酸酯40份、聚氨酯丙烯酸酯20份、氟化丙烯酸酯3份、改性納米二氧化鈦2份、納米填料5份、特種稀釋劑25份、陽離子光引發(fā)劑2份、分散劑5份、增稠劑0.5份、流平劑7份、消泡劑9份和耐磨劑25份。
[0017]陽離子光引發(fā)劑:陽離子光引發(fā)劑作用特點是光活化使分子到激發(fā)態(tài)，分子發(fā)生系列分解反應(yīng)，最終產(chǎn)生超強質(zhì)子酸(也叫布朗斯特酸或路易斯酸)，作為陽離子聚合的活性種而引發(fā)環(huán)氧丙烯酸酯等聚合。
[0018]分散劑:分散劑是一種在分子內(nèi)同時具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑?？删环稚⒛切╇y于溶解于液體的無機，有機顏料的固體及液體顆粒，同時也能防止顆粒的沉降和凝聚，形成安定懸浮液所需的兩親性試劑。
[0019]增稠劑:增稠劑是一種流變助劑，不僅可以使涂料增稠，防止施工中出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，而且能賦予涂料優(yōu)異的機械性能和貯存穩(wěn)定性。
[0020]流平劑:它能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜。
[0021]消泡劑:具有消泡速度更快，抑泡時間更長，適用介質(zhì)范圍更廣的特點。
[0022]耐磨劑:提高耐磨損性能，以及防止材料表面劃傷，提高滑動性，降低材料間的摩擦，噪音及黏附性。
[0023]在本實施例中，改性納米二氧化鈦選用正硅酸乙酯；特種稀釋劑選用無苯單體TMPTA ;陽離子光引發(fā)劑選用二芳基碘鑰鹽1-250 ;分散劑選用LBD-1 ;增稠劑選用聚丙烯酰胺；流平劑選用聚醚聚酯改性有機硅氧烷；消泡劑選用聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；耐磨劑選用納米級氧化鋁。
[0024]本實施例還提供了一種制備用于木材的光固化涂料的方法，包括以下步驟:
a.按量稱取環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、正硅酸乙酯和納米填料，將以上各組分倒入容器中，混合均勻；
b.將容器中的混合物升溫到100°C，以1300r/min的速度高速攪拌分散2h；
c.待容器內(nèi)的混合物降溫至75°C，按量倒入無苯單體TMPTA、二芳基碘鑰鹽1-250、LBD-1、聚丙烯酰胺、聚醚聚酯改性有機硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和納米級氧化鋁，混合攪拌，反應(yīng)3小時。
[0025]倒入的環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯、正硅酸乙酯和納米填料之間實現(xiàn)相容，環(huán)氧丙烯酸酯與其他原料混合后，形成的混合物也具有耐水