[发明专利]苯丙核壳型水性光固化涂料及其制备方法及其光固化成膜方法

说明书

苯丙核壳型水性光固化涂料及其制备方法及其光固化成膜方法，它属于水性光固化涂料领域。本发明主要是由种子单体、核层单体、壳层单体、复合乳化剂、引发剂、pH缓冲剂、功能单体、去离子水制成，其重量份数分别为8～14份的种子单体、25～35份的核层单体、55～65份的壳层单体、10～15份的复合乳化剂、0.2～0.6份的引发剂、0.4～0.6份的pH缓冲剂、3～18份的功能单体、120～140份的去离子水。本发明通过UV光固化可实现该水性涂料的快速交联成膜固化，其胶膜硬度可达4H，胶膜吸水率在30％左右，且具有较高透明度。

技术领域

本发明属于水性光固化涂料领域；具体涉及一种苯丙核壳型水性光固化涂料及其制备方法及其光固化成膜方法。

背景技术

随着人们物质文化生活水平的不断提高，人们对木质家具等木制品的要求也愈来愈高，其中木质家具的涂饰，涂料的选择是非常重要的一个环节。随着经济的全球化，环保问题已经成为人们普遍关注的问题，通常溶剂型木器油漆含有大量有机溶剂如苯类、酯类、酮类等，这些有机挥发物除造成严重的光化学污染外，还存在使人中毒甚至导致癌症的风险。利用水性涂料代替溶剂型涂料是解决家具用涂料存在的问题的一条有效出路。水性涂料以水为溶剂，不会出现环境污染等问题，并可大幅度降低生产成本。目前在我国，水性工业涂料使用率仍然在15％左右，其使用情况并不理想，尤其在木器涂装领域，市场占有率仍在10％左右徘徊。究其原因，我国目前水性涂料的涂装成本相对较高，综合性能较溶剂涂料差，且有VOC排放等问题，还不能满足木质产品高品质涂装要求。开发高性能、环保的水性涂料用于木质家具等室内木质用品的涂装上，既能解决当下对优质环保涂料的供求矛盾，又可满足人们对健康舒适的家居环境质量的要求。

目前在家具涂装过程中，应用较多的水性涂料包括水乳化的硝基漆、水性醇酸漆、水性热塑性和热固性丙烯酸涂料、两罐装水性聚氨酯涂料等。在漆膜的理化性质以及各种性能上，双组份的水性聚氨酯涂料比较受欢迎。其漆膜具有丰满光亮、装饰性好、耐磨、耐化学品、耐热以及耐刮擦等优点。但是，双组份的水性聚氨酯涂料存在明显的缺陷：(1)成本高；(2)成膜后易形成气泡和微泡，主要源于体系中游离的-NCO基团与涂膜中水反应生成的CO2；(3)应用不方便：多元醇和异氰酸酯手工很难混合均匀，通常水溶性成分的加入使得固化时间加长；(4)储存期短。与水性聚氨酯涂料相比较，一些乳液型涂料成膜过程中无明显气泡，在储存稳定性，施工流平等方面有明显的优势，而且成本相对较低。若将乳液型涂料直接用于木器涂装，其主要的困难在于：耐水性、成膜速率以及粒径不均匀造成的成膜透明性差。因此，如何提高和改善水性涂料的成膜固化速率、漆膜的力学性能以及使用性能一直是水性涂料研究的难点所在。

发明内容

本发明目的是提供了一种苯丙核壳型水性光固化涂料及其制备方法及其光固化成膜方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种苯丙核壳型水性光固化涂料，所述的苯丙核壳型水性光固化涂料主要是由种子单体、核层单体、壳层单体、复合乳化剂、引发剂、pH缓冲剂、功能单体、去离子水制成，其重量份数分别为8～14份的种子单体、25～35份的核层单体、55～65份的壳层单体、10～15份的复合乳化剂、0.2～0.6份的引发剂、0.4～0.6份的pH缓冲剂、3～18份的功能单体、120～140份的去离子水，所述的种子单体为苯乙烯与丙烯酸丁酯的混合物，所述的核层单体为苯乙烯与丙烯酸丁酯的混合物，所述的壳层单体为丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的混合物，所述的复合乳化剂为PCA507与PCA078的混合物，所述的引发剂为过硫酸铵，所述的pH缓冲剂为碳酸氢钠，所述的功能单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸的一种或几种。

本发明所述的苯丙核壳型水性光固化涂料，种子单体中苯乙烯与丙烯酸丁酯的质量比为(5～8)：(1～3)，核层单体中苯乙烯与丙烯酸丁酯的质量比为(3～5)：(1～2)，壳层单体中丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的质量比为(1～3)：(1～2)，复合乳化剂中PCA507和PCA078的质量比为(1～2)：(1～2)。