[发明专利]一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明内容涉及紫外光固化材料领域，尤其涉及一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料及其制备方法。

背景技术

真空喷涂是近年来在涂装领域兴起的一种环保高效喷涂施工工艺，该涂装工艺可以使涂料在封闭的负压环境中形成雾化循环使用，对于各类基材的异形件（如异形木质线条、塑料线条等）无论截面形状如何复杂，都可保证各表面均匀喷涂,可对工件表面进行一次性全方位喷涂。本发明中涂料在施工场所无外泄排放、安全环保、并极大程度上提高了生产效率，同时提高了异形工件产品质量的稳定性。目前，市面上针对真空喷涂工艺所开发的UV涂料，其光固化专用设备的光源普遍使用比较经济适用的高压汞灯，其产生的紫外光能量占比约30％，其中很大一部分为红外线能量。由于大量红外线能量的产生使固化过程中工件表面温度过高而造成工件受损。

现在市场上很多材料是在基材上压贴木皮或装饰纸，但在涂层固化过程中过高的温度易造成压贴层脱胶起泡。而且异形件的不同造型导致涂装过程中不能充分接受紫外光的辐照，从而达不到需要的固化效果。为降低固化过程中温度对异形件的不良影响，固化设备中采用滤光器件阻止红外线照射到工件表面达到降温的目的，而滤光器件在过滤红外线的同时也将很大部分紫外光过滤，大大降低了涂层的紫外光照射能量，影响了涂料的固化程度，从而造成产品的品质缺陷。

鉴于上述问题，本发明研发了一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料，可在40~80mj/cm² 辐射能量下进行固化，减少由于固化设备热量所造成的产品质量问题。并通过优化配方中各组分含量以解决涂料在低能固化的条件下可能出现的漆膜固化不完全、附着力差等性能问题，同时在极短流平时间内达到较好的流平效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有真空喷涂UV涂料产品在低能固化中的不足，提供一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料及其制备方法。

本发明的上述目的通过如下方案予以实现：一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料及其制备方法，其配方由如下各重量百分比的原料构成：改性低粘度高官能度环氧丙烯酸酯26-35％，改性高官能度聚酯丙烯酸酯10-25％，特种改性聚氨酯丙烯酸酯8-12％，TPGDA25-35％，HEMA3-5%，润湿分散剂0.3-0.8％，透明填充料5-10％，光引发剂4-8％，流平剂0.3-0.5％，其他助剂0.1％-0.3％。其中：改性环氧丙烯酸酯为脂肪酸或酸酐改性的环氧丙烯酸酯树脂，改性后的环氧树脂兼具漆膜韧性和快速固化的优点；改性多官能度聚酯丙烯酸酯树脂为季戊四醇三丙烯酸酯改性的低粘度三官能度聚酯丙烯酸酯树脂；改性环氧丙烯酸酯为富马酸酐改性的环氧丙烯酸酯树脂；改性聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族双官能度改性聚氨酯丙烯酸树脂；光引发剂为裂解型光引发剂。

本发明上述原料组成的配方的优选是：

改性低粘度环氧丙烯酸酯29％

改性聚酯丙烯酸酯12％

改性聚氨酯丙烯酸酯10％

TPGDA 33％

HEMA4％

润湿分散剂0.3％

透明填充料7％

光引发剂4.2％

其他助剂0.2％

流平剂0.3％。

本发明所述一种低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料的制备方法如下：

将改性高官能聚酯丙烯酸酯树脂、改性环氧树脂、改性聚氨酯丙烯酸酯、TPGDA、HEMA混合，在800-1000r/min的搅拌速度下分散60min，再加入分散助剂、光引发剂分散60-100min，然后将其他助剂、透明填充料投入并1500－2000r/min的速度分散60min后即得到本发明中的低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料。

鉴于低紫外光能量固化真空喷涂UV涂料的性能要求，本发明需解决的技术点如下：

(1)为满足高固含量和快速流平的性能要求，主要树脂原料需要满足低粘度、快固化速度、漆膜韧性好、附着力好等要求。本发明通过大量实验确定其适宜的添加范围并与其它低聚物搭配使用；

(2)活性稀释单体是紫外光固化涂料组成中不可缺少的组份，常用的高官能度单体有双季戊四醇丙烯酸酯（DPHA）、季戊四醇丙烯酸酯（PETA）、三羟甲基丙烷丙烯酸酯（TMPTA）。上述单体价格高，漆膜脆性大，因此需要寻找兼顾固化速度和漆膜韧性以及整体流平效果的活性稀释剂。

鉴于以上技术难点，本发明对原材料进行广泛的测试筛选，通过大量的实验设计与验证，并优化配方组成得到了一种全固含量、低能固化、快速流平、附着优良、高性价比的真空喷涂UV涂料。