一种UV光固化水性耐水涂料及制备方法与流程

    专利查询2025-04-21  12


    本发明属于光固化涂料的,具体涉及一种uv光固化水性耐水涂料及制备方法。


    背景技术:

    1、光固化涂料是以紫外光为涂料固化能源,主要由光敏树脂、光敏剂(光引发剂)和稀释剂组成,同时加入一些添加剂,如热稳定剂,制备色漆时加入颜料和填料。传统光固化涂料是以有机溶剂为主,使用过程中会释放大量挥发性有机化合物(voc),威胁人类生命健康并造成环境污染。为了减少环境的污染,故目前采用以水作为溶剂以及在wpu大分子链上引入羧基、磺酸基等亲水基团的uv固化水性涂料,uv固化水性涂料结合了水性涂料和光固化涂料的优点,可以使用相对分子质量很高的齐聚体以提高对某些基材(如金属)的粘附力并提高固化膜的其它物理性能,可以避免由活性稀释单体引起的收缩,得到极薄的涂层,但极易因有机相粘度较大而导致乳液分散困难及固含量低的问题,极大地限制了uv固化水性聚氨酯涂料的推广应用。

    2、现有技术中有针对目前uv固化水性涂料存在问题的研究,如专利申请cn117511375a-一种uv固化水性聚氨酯涂料及其制备方法,其采用偏碱性的水性聚氨酯乳液为主来使uv固化水性聚氨酯涂料具有较强的附着力、较好的耐水性,解决了目前uv固化水性涂料存在乳液分散困难及固含量低的问题,但现有的uv固化水性涂料仅能保证其应用范围,但对于其水性耐水煮性能则很难被有效克服,从而严重影响了uv固化水性涂料的理化性能。为此,需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种uv光固化水性耐水涂料及制备方法,以解决上述背景技术中提出的现阶段的uv固化水性涂料很难有效克服水性耐水煮性能,从而严重影响了uv固化水性涂料的理化性能等问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,所述uv光固化水性耐水涂料的原料组分按质量份计包括:15~25份可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯、20~30份油性聚氨酯丙烯酸酯、1~3份光引发剂、0.5~1份润湿助剂、0.3~0.5份消泡助剂、0.3~0.8份增稠助剂和35~50份去离子水,其中,所述可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯的分子结构中含有丙烯基团和羧酸盐;

    3、根据上述原料组分制备uv光固化水性耐水涂料的具体制备步骤如下:先将可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯、油性聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、润湿助剂、消泡助剂和增稠助剂在温度为50~60℃、转速为800~1000rpm下搅拌混合10~30min,再在转速为1500~2000rpm下匀速滴加10~30min去离子水进行乳化,而后在转速为800~1000rpm下乳化搅拌20~30min后得到uv光固化水性耐水涂料,其中,可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯为rpcureem001,所述油性聚氨酯丙烯酸酯为rpcure 40520、rpcure 40160、tmpta、hdda、peta、dpha中的一种或几种,所述光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮、二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种,所述润湿助剂为聚醚硅氧烷共聚物,所述消泡助剂为改性聚硅氧烷或改性聚丙烯酸聚合物中的一种或两种的混合物,所述增稠助剂为聚醚聚氨酯缔合型流变助剂。

    4、采用上述uv光固化水性耐水涂料的制备方法制备成uv光固化水性耐水涂料。

    5、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    6、1.本发明采用分子结构中含有丙烯基团和羧酸盐的可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯,使可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯弥补了单一聚氨酯水性乳液耐候性差、膜的保光性差的缺点,从而使该uv光固化水性耐水涂料具有了良好的耐磨性、粘附力、耐候性和光学性能,同时也使该uv光固化水性耐水涂料在无丙烯酸单体存在的情况下达到很好的流平和表观,从而使uv固化水性涂料具备了优异的理化性能,避免了使用有机溶剂而导致环境污染的问题;通过匀速滴加乳化的方式,克服了在长时间高温下水性耐水煮差的问题,使该uv光固化水性耐水涂料能够在100℃下经过2~4小时水煮其附着力均能达到5b,同时也有效地提升了该uv光固化水性耐水涂料的丰满度、柔韧性及耐溶剂性,从而使uv光固化水性耐水涂料既能达到uv溶剂型清漆的性能,又能达到环保的目的,可以更好的满足市场的需求,应用前景广阔;

    7、2.本发明采用自制的rpcure em001作为可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯,使可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯不仅能弥补单一聚氨酯水性乳液存在的缺点,还能在无丙烯酸单体存在的情况下提升该uv光固化水性耐水涂料的流平和表观,有效地避免了使用有机溶剂而导致环境污染的问题,同时也有效地克服了在长时间高温下水性耐水煮差的问题,从而使该uv光固化水性耐水涂料能够更好的满足市场的需求,应用前景广阔;

    8、3.本发明通过在低温条件下搅拌混合和滴加乳化的方式,使uv光固化水性耐水涂料的制备工艺更加简便,反应更加温和,可操作性更强,有效地降低了生产成本,提升了uv光固化水性耐水涂料制备的效果及效率,从而保证了uv光固化水性耐水涂料的量产。



    技术特征:

    1.一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,包括具体制备步骤如下:先将可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯、油性聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、润湿助剂、消泡助剂和增稠助剂搅拌混合,再匀速滴加去离子水乳化,乳化搅拌均匀后得到uv光固化水性耐水涂料,其中,所述可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯的分子结构中含有丙烯基团和羧酸盐。

    2.根据权利要求1所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述uv光固化水性耐水涂料的原料组分按质量份计包括:15~25份可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯、20~30份油性聚氨酯丙烯酸酯、1~3份光引发剂、0.5~1份润湿助剂、0.3~0.5份消泡助剂、0.3~0.8份增稠助剂和35~50份去离子水。

    3.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯为rpcure em001。

    4.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述油性聚氨酯丙烯酸酯为rpcure 40520、rpcure 40160、tmpta、hdda、peta、dpha中的一种或几种。

    5.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮、二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种。

    6.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述润湿助剂为聚醚硅氧烷共聚物。

    7.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述消泡助剂为改性聚硅氧烷或改性聚丙烯酸聚合物中的一种或两种的混合物。

    8.根据权利要求1或2所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述增稠助剂为聚醚聚氨酯缔合型流变助剂。

    9.根据权利要求1所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法,其特征在于,所述搅拌混合的温度为50~60℃,所述搅拌混合的时间为10~30min,所述搅拌混合的转速为800~1000rpm;所述匀速滴加的搅拌转速为1500~2000rpm,所述匀速滴加的时间10~30min;所述乳化搅拌的转速为800~1000rpm,所述乳化搅拌的时间为20~30min。

    10.一种uv光固化水性耐水涂料,其特征在于,采用如权利要求1或2或9所述的一种uv光固化水性耐水涂料的制备方法制备而成。


    技术总结
    本发明属于光固化涂料的技术领域,具体涉及一种UV光固化水性耐水涂料及制备方法,包括具体步骤如下:先将可水乳化反应型聚氨酯丙烯酸酯、油性聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、润湿助剂、消泡助剂和增稠助剂搅拌混合,再匀速滴加去离子水乳化,乳化搅拌均匀后得到UV光固化水性耐水涂料。本发明的UV光固化水性耐水涂料具有了优异的理化性能,耐水性极佳,耐溶剂性能佳,柔韧性能佳,克服了水性耐水煮差的缺点,使UV光固化水性耐水涂料能够在100℃下经过2~4小时水煮其附着力均能达到5B,从而使UV光固化水性耐水涂料既能达到UV溶剂型清漆的性能,又能达到环保的目的,可以更好的满足市场的需求,应用前景广阔。

    技术研发人员:高占超,宋继瑞,吴政,俞从昀
    受保护的技术使用者:江苏睿浦树脂科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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