[发明专利]一种UV固化低收缩率环保涂料

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，特别属于紫外光固化的水性涂料的领域。

背景技术

丙烯酸树脂涂料已发展成为类型最多、综合性能最全的一类涂料品种。丙烯酸树脂涂料具有干燥时间短、柔韧性好、色浅、优良的保光保色性和户外耐候性等优点，但一般单组分丙烯酸树脂涂料对特殊底材的附着力不好，在一定程度上限制了它的应用。环氧树脂是涂料树脂中最重要的品种之一，分子结构中的芳环赋予涂膜良好的硬度和耐化学品性，而醚键便于分子链的旋转，又使涂膜具有一定的柔韧性。环氧树脂结构中含有的许多羟基和醚键，使涂膜对金属、陶瓷、玻璃、混凝土，木材等极性底材的附着力好，但是一般高相对分子质量的环氧树脂与丙烯酸树脂的相容性不好，且需要配套环氧固化剂使用，限制了高相对分子质量环氧树脂在单组分丙烯酸树脂中的应用。本发明先合成出侧链带有酸酐基团的丙烯酸树脂，再用环氧树脂对其进行改性，制得环氧改性丙烯酸树脂，用其制备的单组分环氧改性丙烯酸涂料具有优异的附着力、良好的硬度及光泽。

发明内容

普通涂料在保持良好使用性能的情况下一次成膜厚度很难超过125微米，本发明的目的是制得一种在紫外光下固化环氧丙烯酸涂料，使其具有优异的附着力、良好的硬度及光泽，同时使用性能良好且环保。本发明借由以下技术方案来实现上述目的：

一种UV固化低收缩率环保涂料，其特征在于由以下原料按质量份组成：顺丁希尔酸酐15-30份、甲基丙烯酸环乙酯40-75份、甲基丙烯酸甲酯15-25份、环氧树脂9-17份、正硅酸乙酯20-30份、十二烷基磺酸钠5-15份、溶剂15-25份、润湿剂0.5-1.5份、分散剂3-6份、流平剂2-5份、光引发剂1-4份、抗结皮剂2-6份、白炭黑1-5份、石棉粉2-5份。

作为优选，所述溶剂采用醋酸乙酯、乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯一种或多种的水溶液。

优选地，所述溶剂浓度10-15wt%。

作为优选，所述润湿剂采用改性聚硅醚和聚乙二醇里的脂肪族聚合物一种或多种。

作为优选，所述分散剂采用硬脂酸单甘油酯（GMS）、聚乙二醇和三硬脂酸甘油酯（HTG）一种或多种。

作为优选，所述流平剂采用丙烯酸树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂一种或多种。

作为优选，所述光引发剂采用安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）和苯甲酰甲酸甲酯（MBF）中一种或多种。

作为优选，所述抗结皮剂环乙酮肟、松节油、双戊烯和丁醛肟中一种或多种。

作为优选，所述石棉粉粒度采用400-600目。

白炭黑是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的通称。平时所称的白炭黑为水合二氧化硅，高纯者SiO₂含量达99.8% ，质轻，原始颗粒粒径一般小于0.0003mm，密度在2.319～2.653t/m之间，熔点是1750℃。白炭黑的化学稳定性好，受高温不易分解、不燃烧、比表面积大、电绝缘性强，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的补强和增黏作用、良好的分散性、悬浮和振动液化特性。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO₂·nH₂O表示，其中nH₂O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。白炭黑加入涂料中使得耐洗刷性由原来的一千多次提高到一万多次，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250小时（粉化1级、变色2级）提高到600小时（无粉化，漆膜无变色，色差值4.8），此外涂膜与聚碳酸酯板体结合强度大幅提高，涂膜硬度显著增加，表面自洁能力也获得改善。

本发明的有益效果是：

一、本发明固化速度快，可在常温固化，生产效率高，制造方便、固化产物性能好，固化后制得的试样具有优异的附着力、抗划伤性及防污性；

二、本发明采用环氧树脂制得固化涂料，其耐高温、耐化学介质、防水防油性能显著提高，一次成膜厚度大于180微米且不开裂，防晒能力强；

三、本发明采用纳米级白炭黑可以提高耐磨性、强度、抗老化性和改善材料表面的光洁度；

四、本发明采用石棉粉，涂料能在高热度、压力下保持优异的稳定性，防止收缩；

五、制造方便、成本低、产品实用性强、使用简单。