[发明专利]一种复合水性UV涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，尤其涉及一种复合水性UV涂料及其制备方法。

背景技术

目前，水性光固化涂料主要通过物理或化学方法，使树脂以微粒或液滴的形式分散，以水为连续的分散介质中而制得稳定分散体系，其须具有亲水基团和不饱和基团才可在UV照射下固化交联成网络互穿结构，从而获得良好的粘结性能和尺寸稳定性。根据不同的水性化方式，分类为化学改性法和外加乳化法，化学改性法是指在低聚物树脂主链分子上引入亲水性基团或者具有表面活性的分子链段，使其具有自乳化性，自身可分散于水中的体系。根据引入具有表面活性的亲水性基团的方法不同，一般可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。外加乳化法主要是油性树脂借助超声振荡、高速搅拌或均质机乳化等手段将其以微粒或者液滴形式分散在水相中，形成稳定的水乳液方法。专利号CN201010256494.1公开了一种磺酸型UV固化水性环氧乳液及其合成方法，该方法将环氧树脂与顺丁烯二酸酐在催化剂的作用下开环酯化反应，在90～120℃反应3～5h，酸值降至初始酸值的40～60％时结束反应，反应获得环氧马来酸酯；再将环氧马来酸酯加热到50～90℃，滴加酰氯化剂三氯化磷，在50～90℃反应2～3小时，反应获得环氧富马酰氯；然后将氨基磺酸用NaOH醇溶液调节pH值至8～10，和环氧富马酸酰氯反应，加水分散可获得UV固化水性环氧树脂乳液。专利号CN200510067056.X 公布了一种可通过具有300nm或更高波长的辐射固化的组合物，使用这种组合物生产涂覆的基材的方法以及如此生产的涂覆产品。该发明包含： 1-99重量％的特定聚氨酯水分散体，1-99重量％的聚酯丙烯酸酯/聚氨酯含水分散体，一种或多种光引发剂，水或者水和溶剂的混合物这四种组分组成。中国专利CN200610124374.X发明的内容是选用丙烯酸及其酯类单体通过水乳液聚合，经过甲基丙烯酸缩水甘油酯改性，使其聚合物具有易交联的不饱和双键和具有易交联的环氧基官能团，在光引发剂存在下，通过由240～350nm光谱范围的紫外光照射发生光交联反应。由此制成UV固化涂料印花粘合剂。以此印花粘合剂为基材，可制成节能环保，性能优良的UV固化的水性纺织物涂料印花胶浆。CN200910040688.5 报道了一种聚氨酯丙烯酸酯型水性UV涂料及其制作方法，聚氨酯丙烯酸酯型水性UV涂料各自的质量份数为：聚醚型丙烯酸酯5～25份，聚氨酯型丙烯酸酯10～60份，光引发剂2～5份，消泡剂0.05～0.5份，润湿剂0.05～0.5，去离子水40～80份。CN201010147859.7 公开了一种用于木器表面涂装可紫外光(UV)固化的水性UV木器涂料及制备方法与应用，该水性UV木器涂料配方包括如下组份：以重量份数计，55％～65％的丙烯酸酯乳液，1.0％～1.5％的光引发剂，10％～15％的填料，2.0％～3.0％增稠剂，2％～5％的助剂用量，8％～10％的异丙醇10～15％的去离子水。制备该水性UV木器漆时，先将水、异丙醇、1/3的丙烯酸酯乳液依次加入到搅拌釜中，然后再依次加入消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂及用水稀释的增稠剂，调节至适当黏度时，在高速搅拌条件下缓慢添加粉料和滴加光引发剂，在1000r/min转速条件下高速分散30以上，然后在600r/min转速条件下将剩余量的乳液加入到搅拌釜中，加入剩余量的增稠剂调节体系黏度。

传统的紫外光(UV)固化配方体系通常由低聚物、活性稀释剂、光引发剂、颜填料和助剂组成。其中活性稀释剂虽然挥发性很低，对环境污染较小，固化后成为涂膜的一部分，但是它具有强烈的气味，对皮肤有一定的刺激性，UV固化过程很难使活性稀释剂全部固化，残留的活性稀释剂对产品的安全卫生和长期性能造成不良影响。随着人们环保观念的提升，水性涂料已成为目前现代涂料发展的主要方向之一。水性涂料所用的树脂是以水为载体合成的，目前广泛应用的有水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等。与溶剂型涂料相比，它最大的优点就是VOC含量较低、无异味、不燃烧且毒性低，本发明在前人发明的基础上，克服了水性涂料耐水性和耐溶剂性差、硬度低、光泽和丰满度差以及干燥速度慢等缺点，按照本发明方法得到的产品固化时间小于25秒，漆膜硬度为1~3H，附着力达到了1级，即使是在环境温度高于50℃下仍可以放置超过15天而不发生任何变化。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种环保无毒、漆膜性能优异的复合水性UV涂料及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种复合水性UV涂料，其特征在于，该UV涂料包括以下各组分，以质量份数表示为：