[發(fā)明專利]一種光固化涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410063611.0
• 申請(qǐng)日: 2014-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN104017470A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李穆生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李穆生
• 主分類號(hào): C09D167/06
• 分類號(hào): C09D167/06;C09D163/10;C09D7/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 張志醒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光固化涂料及其制備方法，屬于化工材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光固化涂料又稱光敏涂料，主要由光敏樹脂、光敏劑（光引發(fā)劑）和稀釋劑組成，同時(shí)加入一些添加劑，如熱穩(wěn)定劑，制備色漆時(shí)加入顏料和填料。

紫外光固化是指以紫外線為能源引發(fā)反應(yīng)性的液體物料完全快速轉(zhuǎn)變成固體的過程。傳統(tǒng)的涂料固化通常是通過加熱即物理干燥的方法除去高分子溶液中的溶劑，得到硬化的漆膜。紫外光固化機(jī)理為：一個(gè)網(wǎng)狀聚合物既能由高分子鏈相互連接形成，又能通過那些每個(gè)分子上至少含有2個(gè)活性點(diǎn)的單體或低聚物的反應(yīng)而形成。當(dāng)紫外光輻射導(dǎo)致引發(fā)時(shí)，隨即是一種反應(yīng)速度極快的鏈反應(yīng)。由于大部分單體分子通常在紫外光輻射下不產(chǎn)生活性種，必須加入光引發(fā)劑，因此典型的紫外光固化配方必須包含2個(gè)最基本組分：能有效地吸收紫外光并能高效產(chǎn)生活性種的光引發(fā)劑和至少帶有2個(gè)能形成聚合物網(wǎng)絡(luò)的不飽和基團(tuán)的單體或低聚物。

與一般固化方法比較，紫外光固化有下列優(yōu)點(diǎn)：①固化時(shí)間短，速度快，可在幾秒內(nèi)固化，可以應(yīng)用于要求快速固化的場合；②不需要加熱，這對(duì)于涂飾木材、紙張、塑料等不宜加熱的材料及混凝土、厚金屬板等熱容量大的材料十分有用；③可配制成無溶劑產(chǎn)品，減少大氣污染，有利于環(huán)保；④節(jié)省能量，紫外光源的效率要高于烘箱；⑤固化過程可以自動(dòng)化操作，提高生產(chǎn)中的自動(dòng)化程度，從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

紫外光固化油性涂料是目前應(yīng)用最廣泛的一類紫外固化涂料，但是存在著一些缺點(diǎn)，常用的丙烯酸酯會(huì)引起皮膚過敏，并具有刺激性氣味，且固化機(jī)理屬于自由基引發(fā)，一般要受氧氣的阻抑，易造成表面固化不良等；紫外光固化粉末涂料是一項(xiàng)將傳統(tǒng)粉末涂料和紫外固化技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，但成本較高。紫外光固化水性涂料結(jié)合了傳統(tǒng)紫外光固化涂料和水性涂料的各自特點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)光固化油性涂料，具有原料來源廣、價(jià)格低廉、適用性強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光固化涂料，該種光固化涂料為水性涂料，以去離子水替代有機(jī)稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易于生產(chǎn)制造及控制粘度，所獲得的固化膜對(duì)底材的粘附力強(qiáng)、耐磨度高，固化膜收縮率低，固化時(shí)間短，涂料穩(wěn)定性佳。

????本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種光固化涂料，由以下重量份數(shù)的原料組成：聚酯丙烯酸酯10-30份、環(huán)氧丙烯酸酯20~40份、苯乙烯20~30份、氧化鋅1~10份、滑石粉1~10份、去離子水50~200份、十二烷基磺酸鈉1~5份、過硫酸銨1~8份、過硫酸鉀3~10份、光引發(fā)劑1~5份。

????各組成原料優(yōu)選的重量份數(shù)配比為：聚酯丙烯酸酯10-25份、環(huán)氧丙烯酸酯20~30份、苯乙烯20~28份、氧化鋅1~8份、滑石粉1~8份、去離子水70~180份、十二烷基磺酸鈉1~4份、過硫酸銨1~5份、過硫酸鉀3~8份、光引發(fā)劑1~4份。

????各組成原料進(jìn)一步優(yōu)選的重量份數(shù)配比為：聚酯丙烯酸酯20份、環(huán)氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、光引發(fā)劑3份。

????所述光引發(fā)劑為自由基聚合光引發(fā)劑。所述光引發(fā)劑優(yōu)選2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種。

????本發(fā)明所述光固化涂料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：把原料按比例混合于60~80℃保溫?cái)嚢?.5~1h，然后在反應(yīng)釜于氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下80~85℃反應(yīng)3~4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制pH為7.2~7.5，即得產(chǎn)品。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：是一種水性的紫外光固化涂料，以去離子水替代有機(jī)稀釋劑，降低了毒性和刺激性，更易于生產(chǎn)制造及控制粘度，所獲得的固化膜對(duì)底材的粘附力強(qiáng)，固化膜收縮率低，固化時(shí)間短，涂料的穩(wěn)定性佳。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。

????實(shí)施例1本實(shí)施例的采用以下重量份數(shù)的原料組成：聚酯丙烯酸酯20份、環(huán)氧丙烯酸酯25份、苯乙烯25份、氧化鋅5份、滑石粉5份、去離子水120份、十二烷基磺酸鈉3份、過硫酸銨2.5份、過硫酸鉀5份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮3份；采用以下步驟制備：把原料按比例混合于60℃保溫?cái)嚢?.5h，然后在反應(yīng)釜于氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下82℃反應(yīng)4h，反應(yīng)后自然冷卻至室溫，用氨水調(diào)制pH為7.4，即得產(chǎn)品。