[發明專利]一種超低VOC排放的水性涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710210527.0
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107083167A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 夏勝全;艾高
• 申請（專利權）人: 深圳市泓壹科技有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/16;C09D7/00;C08G18/40;C08G18/34
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司44247
• 代理人: 胡朝陽,尹彥

技術領域

本發明涉及水性涂裝技術領域，尤其涉及一種用于金屬、塑料、玻璃等素材的表面涂裝保護的超低VOC排放的全素材適用水性無光引發劑UV固化涂料及其制備方法。

背景技術

目前生活中不管是家電、數碼、玩具、工藝制品等各種產品，表面涂裝是不可或缺的一道工藝。傳統涂裝使用的是溶劑型涂料的涂裝居多(俗稱油性涂料)，產品中使用大量的有機或無機溶劑，使用過程中則有大量的VOC(揮發性有機化合物)排放造成污染；而市面已有的水性涂料，大多數性能只能滿足木器制品或者家居裝修使用。目前絕大多數的所謂水性涂料，并不是真正的完全有效樹脂外水溶，還含有較高的助劑及有機添加物，并不能有效降低VOC的排放。

另外，家電數碼工藝品等行業的高端表面涂裝，對表涂裝保護要求甚高，傳統溶劑型涂料(包括PU和UV類型等)的表面硬度受技術和工藝限制，目前最高也只能達到鉛筆硬度6H左右，漆膜表面容易刮花受傷。

因此，生產制備一種無污染、表面硬度高的水性涂料是業界亟待解決的問題。

發明內容

本發明為了解決現有涂料產品有污染、性能低的技術問題，提出一種可以補充高端產品表面涂裝的高性能需求的超低VOC排放的水性光固化涂料及其制備方法。

本發明提出的超低VOC排放的水性光固化涂料，所述的涂料是由下列重量百分含量的原料組成：合成聚氨酯72-85％、無機添加物3-10％、助劑0.5-3％、去離子水10-15％；

其中，所述的合成聚氨酯為水溶性羥基NCO立體交叉結構樹形聚合物。

本發明提出的一種超低VOC排放的水性光固的涂料的制備方法，步驟如下：

步驟1：合成聚氨酯的合成

將多異氰酸酯和超支化多元醇按4：1的比例混合，加溫至70-100C°進行反應，反應時間2～4小時；降溫至40-60C°后；再滴加加入多異氰酸酯和超支化多元醇兩者總量的10-20％的二羥甲基丙酸，控制滴加反應時間在一小時以內，反應過程加入多異氰酸酯和超支化多元醇兩者總量的0.5-3％的阻聚劑；完成后繼續加溫70-100C°反應1-2小時；上述反應全程需要氮氣保護，制得所述的合成聚氨酯；

步驟2：按制備所述涂料的配比稱量所述的合成聚氨酯、無機添加物、助劑、去離子水；將所述的無機添加物和去離子水加入到所述的合成聚氨酯中，在70-90C°下快速攪拌，一邊攪拌一邊加入所述助劑中的分散劑；

步驟3：降低攪拌速度，加入剩余所述的助劑攪拌均勻，制得所述的涂料；

步驟4：將制備好的涂料灌入包裝罐體，抽真空常溫保存。

與現有涂裝產品相比，本發明的有益效果：

1、本發明涂料真正實現超低VOC排放

目前對于涂料行業，VOC排放是重點考核指標；歐洲保準是50g/Kg，國內保準國標125g/Kg，最嚴的深圳是80g/Kg，而本配方所制備產品的VOC排放總量為20mg/Kg，基本無VOC排放；

2、本發明涂料適用于金屬、塑料、玻璃等素材的表面涂裝保護，可稱之為全素材適用；

3、本發明涂料不含光引發劑，不會造成引發劑殘留漆膜形成異味；

4、本發明涂料具有超高硬度，本品漆膜表面硬度達到9H以上(鉛筆硬度)；

5、本發明涂料具有優良的漆面保護作用

耐磨測試：RCA紙帶耐磨(175g)大于10000轉以上無擦痕，鋼絲絨耐磨測試(1kg)2500次以上無擦痕；

6、本發明涂料具有良好的疏水疏油等防污特性；

7、本發明涂料真正實現水性環保，溶劑為去離子水，之外全部是有效成膜成份；

8、本發明涂料在高硬度性能的情況下，還具有高柔韌性，漆膜可實現正向大于40度，反向180度彎折，有效解決漆膜抗沖擊性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。

本發明提出的超低VOC排放的水性光固化涂料，其由下列重量百分含量的原料組成：

合成聚氨酯72-85％、無機添加物3-10％、助劑0.5-3％、去離子水10-15％。