本發(fā)明涉及水性木器漆
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高耐性水性UV涂料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：紫外光(UV)涂料可分為水性UV固化涂料、UV固化粉末涂料和溶劑型UV涂料。相對傳統(tǒng)UV涂料而言，水性UV涂料可趨向零揮發(fā)性有機化合物(VOC)，不易燃，對環(huán)境污染小且安全；固化速度快，具有節(jié)約能源、固化性能好、適合高速自動化生產(chǎn)等優(yōu)點。UV固化涂料主要由光引發(fā)劑、低聚物、活性稀釋劑組成，UV固化反應(yīng)屬于能量引發(fā)聚合反應(yīng)，在光引發(fā)劑存在的條件下，成膜物經(jīng)自由基反應(yīng)幾秒鐘可交聯(lián)固化，固化不受空氣中氧抑制。傳統(tǒng)溶劑型UV固化所使用活性稀釋劑大多為丙烯酸類功能單體，固化后體積收縮大，影響凃?qū)痈街Γ⑶一钚韵♂寗┚哂幸欢ǖ膿]發(fā)性，對人體有一定的危害。水性UV固化涂料由于不含稀釋劑單體，而是以水為稀釋劑，可解決揮發(fā)性組份毒性和刺激性，是涂料的一個發(fā)展方向。但是與傳統(tǒng)UV固化涂料相比，目前國內(nèi)水性UV固化涂料合成乳液多以甲苯二異氰酸酯為原料來制作，雙鍵含量和相對分子質(zhì)量太低，力學(xué)性能較差。隨著市場對水性涂料綜合性能的要求不斷提高，其耐磨性、耐化性、硬度等綜合性能需要進(jìn)一步提高，由此對水性UV涂料性能增迫在眉睫。聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟是硬度高的PE/PTFE復(fù)合的微粉蠟，PTFE的加入大大改善了聚乙烯蠟粉的滑度和抗劃傷性，產(chǎn)生非常好的協(xié)同效應(yīng)。較好的顆粒形狀和較為集中的粒徑范圍，分子量整齊，容易分散，耐磨性好。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高耐性水性UV涂料及其制備方法和應(yīng)用，該高耐性水性UV涂料彌補了現(xiàn)有水性UV涂層力學(xué)性能與化學(xué)性能上存在的不足，具有耐臟污、耐化學(xué)品性、耐老化性和耐磨性，光澤可調(diào)的特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種高耐性水性UV涂料，包括以下原料以重量份計組成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液50～80份，混合溶劑1～5份，消泡劑0.1～0.5份，潤濕分散劑1～5份，增稠劑0.1～1.0份，消光粉1～5份，聚四氟乙烯蠟粉1～5份，光引發(fā)劑1～3份，PH調(diào)節(jié)劑1～2份，水8～25份，防霉殺菌劑0.1～0.2份；所述混合溶劑為三元醇或其衍生物。進(jìn)一步地，所述超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液的固含量為43～47％，pH值為6.5～7。進(jìn)一步地，所述混合溶劑為丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、異丙醇中的至少一種。進(jìn)一步地，所述潤濕分散劑為不含溶劑和乙氧基壬基酚的陰離子型潤濕分散劑、非離子型潤濕分散劑、多官能團(tuán)型潤濕分散劑中的至少一種。進(jìn)一步地，所述消泡劑為有機硅氧烷類消泡劑、聚醚類消泡劑、聚醚改性硅類消泡劑中的至少一種。進(jìn)一步地，所述增稠劑為丙烯酸類增稠劑、聚氨酯類增稠劑、纖維素醚類增稠劑中的至少一種。進(jìn)一步地，所述消光粉包括無定型二氧化硅和消光蠟；所述聚四氟乙烯蠟粉為經(jīng)由聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟、或聚四氟乙烯與聚乙烯蠟的混合物。進(jìn)一步地，所述光引發(fā)劑為裂解型光引發(fā)劑、提氫型引發(fā)劑、離子型引發(fā)劑中的至少一種。上述高耐性水性UV涂料的制備方法，包括以下步驟：S1.將水性聚氨酯丙烯酸乳液、混合溶劑與消泡劑混合加入反應(yīng)器中，在1200～1500rpm的轉(zhuǎn)速下分散至無油縮；S2.將潤濕分散劑、消光粉、聚四氟乙烯依次加入反應(yīng)器，在1200～1500rpm的轉(zhuǎn)速下分散至細(xì)度≤25μm；S3.將增稠劑、光引發(fā)劑、pH調(diào)節(jié)劑、防霉殺菌劑和水依次加入攪拌釜中，在500～800rpm的轉(zhuǎn)速下分散15～20min，制得高耐性水性UV涂料。上述高耐性水性UV涂料的應(yīng)用，用0.05～0.1倍的水將高耐性水性UV涂料稀釋調(diào)節(jié)至施工粘度，涂布于經(jīng)打磨處理的舊凃?qū)踊纳?，涂布量控制?10～130g/m2，在常溫流平2～3min使表面平整，然后在50℃條件下烘烤15～20min，烤至漆膜表干，然后經(jīng)量能為300mj/m2的UV機固化。本發(fā)明的有益效果是：1、采用超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液(UV-WPUA)，該乳液兼有UV固化技術(shù)、水性PUA及超支化樹脂三者的優(yōu)點，其分散體有較高的固含量、較低的粘度和良好的流動性及穩(wěn)定性，其成膜物具有優(yōu)良的成膜性、附著力、適中的軟硬度和良好的耐水性、耐溶劑性及熱穩(wěn)定性；2、本發(fā)明高耐性水性UV涂料與復(fù)合成膜助劑搭配，可以明顯改善涂層的成膜性及后期穩(wěn)定性；3、本發(fā)明通過適當(dāng)引入聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟，增強了漆膜抗劃傷、耐老化、抗臟污與耐磨性，也適當(dāng)提升了漆膜的硬度；4、本發(fā)明產(chǎn)品直接加水可使用，無使用時間限制；5、本發(fā)明的水性UV漆面漆為水性環(huán)保產(chǎn)品，適用于竹木器、塑料、皮革領(lǐng)域。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。實施例一種高耐性水性UV涂料，包括以下原料以重量份計組成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液50～80份，混合溶劑1～5份，消泡劑0.1～0.5份，潤濕分散劑1～5份，增稠劑0.1～1.0份，消光粉1～5份，聚四氟乙烯蠟粉1～5份，光引發(fā)劑1～3份，PH調(diào)節(jié)劑1～2份，水8～25份，防霉殺菌劑0.1～0.2份；所述混合溶劑為三元醇或其衍生物。優(yōu)選地，由以下原料以重量份計組成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液70份，混合溶劑2份，消泡劑0.5份，潤濕分散劑3份，增稠劑1份，消光粉5份，聚四氟乙烯蠟粉2份，光引發(fā)劑2份，PH調(diào)節(jié)劑2份，水8.3份，防霉殺菌劑0.2份；所述超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液的固含量為43～47％，pH值為6.5～7，該乳液兼有UV固化技術(shù)、水性PUA及超支化樹脂三者的優(yōu)點，其分散體有較高的固含量、較低的粘度和良好的流動性及穩(wěn)定性。其成膜物具有優(yōu)良的成膜性、附著力、適中的軟硬度和良好的耐水性、耐溶劑性及熱穩(wěn)定性；所述混合溶劑為丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、異丙醇中的至少一種；作為優(yōu)選混合溶劑是由質(zhì)量比為3:2的二丙二醇丁醚、異丙醇中組成；所述潤濕分散劑為不含溶劑和乙氧基壬基酚的陰離子型潤濕分散劑、非離子型潤濕分散劑、多官能團(tuán)型潤濕分散劑中的至少一種，優(yōu)選德國TEGO公司的TEGODispers740W(非離子型脂肪酸衍生物)、TEGODispers755W(陰離子型聚丙烯酸鈉鹽)或TEGODispers760W(多官能團(tuán)型的表面活性劑與含顏料親和基團(tuán)的水溶液)；所述消泡劑為有機硅氧烷類消泡劑、聚醚類消泡劑、聚醚改性硅類消泡劑中的至少一種，優(yōu)選德國BYK公司BYK024(破泡聚硅氧烷溶液，屬于有機硅氧烷類)、EVONIK公司的TEGOfoamex810(聚硅氧烷-聚醚共聚物，屬于聚醚改性硅類)。所述增稠劑為丙烯酸類增稠劑、聚氨酯類增稠劑、纖維素醚類增稠劑中的至少一種，優(yōu)選法國COATEX的Thixol53L(丙烯酸共聚物溶液)、Coapur830w(非離子型水性聚氨酯)，RM-8W增稠劑或羅門哈斯TT-935增稠劑；所述消光粉包括無定型二氧化硅和消光蠟；所述聚四氟乙烯蠟粉為經(jīng)由聚四氟乙烯改性的聚乙烯蠟、或聚四氟乙烯與聚乙烯蠟的混合物，優(yōu)選科萊恩蠟粉9610F或天詩0612；所述防霉殺菌劑為不含N-/O-縮甲醛的CMI(水性氯甲基異噻唑啉酮)、MI(水性甲基異噻唑啉酮)、溴硝基丙二醇中的至少一種，優(yōu)選德國舒美公司的ParmetolA28(其主要成分為CMI/MI和溴硝基丙二醇混合物)或ParmetolK20(其主要成分為CMI/MI混合物)，還有羅門哈斯的LXE殺菌劑及英國舒爾MV殺菌劑；所述pH調(diào)節(jié)劑為氨水、三乙胺或醇胺，優(yōu)選氣味小的醇胺，例如陶氏的AMP-95(分子結(jié)構(gòu)為2-氨基-2-甲基-1-丙醇)；調(diào)整pH值目的是為了保證儲存過程中的穩(wěn)定性，一般控制在pH7-9之間。按照配方取超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液加入攪拌釜中，在1200～1500r/min轉(zhuǎn)速條件下加入混合溶劑與消泡劑的均勻混合物，再加入增稠劑，稱量準(zhǔn)確，分散15min，檢測無油縮后在800～1000r/min依次加入PH調(diào)節(jié)劑、潤濕分散劑、消光粉、聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟粉，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至1200～1500r/min分散20min，刮板至細(xì)度≤25um，后轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500～800r/min依次加入光引發(fā)劑、防霉殺菌劑、水?dāng)嚢?5min，形成均勻的涂料體系即完成上述水性UV清面漆的制備過程。上述水性UV清漆在使用時，加入主劑10％水調(diào)節(jié)至施工粘度，將其涂布到舊凃?qū)踊纳?，涂布量?20g/m2,然后在常溫下流平2～3min,再放置于50℃鼓風(fēng)干燥箱20min，最后經(jīng)量能為300mj/m2的UV固化機使其固化形成透明的漆膜。對漆面進(jìn)行物理性測試，測試結(jié)果如表1。表1漆面物理性測試表測試項目測試結(jié)果測試標(biāo)準(zhǔn)硬度1HGB6379-2006抗沖擊性2級GB/T4893.9-2013附著力0級GB/T4893.4-2013光澤30±2GB/T4893.6-2013耐磨耗性＞3002級GB/T4893.8-2013對漆面進(jìn)行耐臟污性測試，測試結(jié)果如表2。表2漆面的耐臟污性測試表將本發(fā)明提供的高耐性水性UV涂料與市場上競爭品做耐性對比測試，測試結(jié)果如表3。表3高耐性水性UV涂料與競爭品的耐性對比測試表其中競爭品1號為水性雙組份清漆，競爭品2號水性UV清面漆，競爭品3號為水性單組份清漆。將本發(fā)明提供的高耐性水性UV涂料在不同舊基材上附著力測試，測試結(jié)果如表4。表4高耐性水性UV涂料在不同舊基材上附著力測試表本發(fā)明提供的高耐性水性UV涂料在不同舊圖層基材上，容易產(chǎn)生較強的粘附力，優(yōu)良的機械物理性和較好的抗臟污性，同時在耐化學(xué)品劑耐老化性能上尤其突出。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3