一种往复喷涂的uv-led固化附着底漆及其制备方法
阅读说明：本技术 一种往复喷涂的uv-led固化附着底漆及其制备方法 (Reciprocating spraying UV-LED curing adhesion primer and preparation method thereof ) 是由 邹增荣 郑建鹏 谢灯咨 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种往复喷涂的UV-LED固化附着底漆,采用环氧丙烯酸酯树脂为主要的成膜物质,聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂作为附着力和韧性的调整组分,并复配其他助剂,使得底漆的附着力高,适用于UV-LED的快速固化,简化了家具喷涂的施工难度,提高了施工效率。本发明还提供了上述UV-LED固化附着底漆的制备方法。该制备方法制备得到的UV-LED固化附着底漆,附着力高。(The invention provides a reciprocating spraying UV-LED curing adhesion primer, which adopts epoxy acrylate resin as a main film forming substance, polyurethane acrylic resin and polyester acrylic resin as adhesion and toughness adjusting components, and is compounded with other auxiliary agents, so that the primer has high adhesion, is suitable for rapid curing of UV-LED, simplifies the construction difficulty of furniture spraying, and improves the construction efficiency. The invention also provides a preparation method of the UV-LED curing adhesion primer. The UV-LED curing adhesion primer prepared by the preparation method has high adhesion.)
技术领域
本发明涉及涂料生产的技术领域，尤其是涉及一种往复喷涂的UV-LED固化附着底漆及其制备方法。
背景技术
随着UV-LED固化在辐射固化涂料领域的应用范围越来越广泛，家具的喷涂方式通过生产线改装后，也全面采用喷涂的UV-LED固化漆。
现有的UV-LED固化漆，由于需要来回喷涂，漆膜均匀性较差，不能很好地满足用户的使用需求。
公开号为CN111548711A的中国专利，公开了一种用于UV-LED固化的喷涂木器漆，包括下列质量分数的原料：丙烯酸树脂：30％～45％，光引发剂：5％～8％，滑石粉：10％～20％，分散剂：0.1％～2％，活性稀释剂：36％～46％；该专利的喷涂木器漆主要采用丙烯酸树脂成膜，丙烯酸树脂为改性聚酯丙烯酸酯树脂和六官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的重量比为(2.0～3.5)：1的混合物，纯丙烯酸树脂极性大分子量大，对多种难附着基材有附着力，但是不带反应基团只能作为性能改善助剂添加。
因此，开发一种附着力好的UV-LED喷涂底漆，就显得尤为重要。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种往复喷涂的UV-LED固化附着底漆，采用环氧丙烯酸酯树脂为主要的成膜物质，聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂作为附着力和韧性的调整组分，并复配其他助剂，使得底漆的附着力高，适用于UV-LED的快速固化，简化了家具喷涂的施工难度，提高了施工效率。本发明还提供了上述UV-LED固化附着底漆的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种往复喷涂的UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
优选地，一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
优选地，一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
进一步地，所述流平剂按重量份数，包括：
流平剂1 0.1-0.5份，
流平剂2 0.2-0.5份，
流平剂3 0.1-1份。
其中，流平剂1提供流平作用；流平剂2提供快速流平作用；流平剂3主要是提高基材润湿作用。
进一步地，所述流平剂1为BYK-358N流平剂、所述流平剂2为TEGO 2100流平剂和所述流平剂3为TEGO 270流平剂。
进一步地，所述聚氨酯丙烯酸树脂为BC-601，所述环氧丙烯酸树脂为YTM2000，所述聚酯丙烯酸树脂为CR90459。
在成膜树脂中，环氧丙烯酸酯树脂极性高分子量小，反应速度快附着力一般，可满足UV-LED固化但是附着力稍差；聚酯丙烯酸酯树脂极性高分子量小，树脂柔韧附着力好但是反应速度慢，可满足对附着力的需求，但无法满足UV-LED固化；聚氨酯丙烯酸酯树脂极性小高分子量大，尤其是高官能聚氨酯反应速度快有坚韧，可以做为环氧树脂和聚酯树脂的性能调整助剂使用。此外，纯丙烯酸树脂极性大分子量大，对多种难附着基材有附着力但是不带反应基团只能作为性能改善助剂添加。
因此，本发明通过将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂进行复配，环氧丙烯酸酯树脂为主要的成膜物质，聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂作为附着力和韧性的调整组分，并添加纯丙烯酸树脂，可以在满足UV-LED固化的同时，对难附着的基材有良好的附着力，适用于型材的往复喷涂和机械臂喷涂。
进一步地，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性三硅氧烷或芳烷基改性聚甲基硅氧烷的至少一种，该润湿剂主要提高体系的润湿入孔性。
进一步地，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮的至少一种；
光引发剂引发自由基反应作用；而助引发剂则帮助增加引发自由基反应并降低表面氧阻聚的作用。
为了满足UV-LED固化和耐黄变，本发明选用TPO搭配819作为光引发体系，使用伯胺类活性胺作为助引发剂。
所述填料为滑石粉和锌粉；该填料主要起到填充作用，选择偏酸性的填料有助于提高附着力。
所述单体为二丙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯。
单体用于辅助成膜，降低体系粘度作用。常规非改性的单体TPGDA、DPGDA、HDDA、TMPTA的分子量偏小，反应速度适中，不能作为主体，本发明选用二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)搭配甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，作为UV稀释剂使用，既能保证反应速度又能保证附着力。
此外，本发明提供的UV-LED固化附着底漆中，纯丙树脂主要是辅助成膜并提高附着力，附着力促进剂主要是增加附着力的作用，有机溶剂主要是稀释作用。
本发明还提供了上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份数，将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂投入反应釜中，在搅拌速度为600-800rpm条件下分散，再依次称取润湿剂、消泡剂、防沉助剂、流平剂、光引发剂和助引发剂，加入至反应釜中，分散10min；
S2.投入填料，后把转速提高到1000-1200rpm搅拌25min后加入单体、附着力纯丙树脂、附着力促进助剂和有机溶剂，将反应釜的搅拌速度降低至400-600rpm，搅拌10min，即得。
基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：
(1)本发明提供的往复喷涂的UV-LED固化附着底漆，过将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂进行复配，环氧丙烯酸酯树脂为主要的成膜物质，聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂作为附着力和韧性的调整组分，并添加纯丙烯酸树脂，可以在满足UV-LED固化的同时，对难附着的基材有良好的附着力，适用于型材的往复喷涂和机械臂喷涂。
(2)本发明的UV-LED固化附着底漆，选用的助剂中，辅助成膜并提高附着力，如单体选用二丙二醇二丙烯酸酯搭配甲基丙烯酸羟乙酯，，既能保证反应速度又能保证附着力；填料选择偏酸性的填料有助于提高附着力。
(3)本发明提供的UV-LED固化附着底漆的制备方法，制成的底漆的漆膜均匀性好，具有高附着力，气味低，更环保。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。本发明给出了的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
一种往复喷涂的UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
其中，聚氨酯丙烯酸树脂的型号选用广州博兴化工的BC-601，环氧丙烯酸树脂的型号选用广东立邦长润发科技材料有限公司的YTM2000，聚酯丙烯酸树脂的型号选用广东昊辉新材料的CR90459。
上述的环氧丙烯酸酯树脂为主要的成膜物质，聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂作为附着力和韧性的调整组分，并添加纯丙烯酸树脂，可以在满足UV-LED固化的同时，对难附着的基材有良好的附着力，适用于型材的往复喷涂和机械臂喷涂。
上述的润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性三硅氧烷或芳烷基改性聚甲基硅氧烷的至少一种，如BYK-103，该润湿剂主要提高体系的润湿入孔性。
消泡剂可选用TEGO920、BYK-141、BYK-052、BYK-066N或BYK-347消泡剂。
流平剂按重量份数，包括：流平剂1 0.1-0.5份，流平剂2 0.2-0.5份，流平剂30.1-1份。
流平剂1为BYK-358N流平剂(芳烷基改性的聚甲基烷基硅氧烷)，提供流平作用；
流平剂2为TEGO 2100流平剂，提供快速流平作用；
流平剂3为TEGO 270流平剂，主要是提高基材润湿作用。
光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮的至少一种；其型号可选用久日化学的1108和1109。光引发剂引发自由基反应作用。
而助引发剂可选用广东立邦长润发科技材料有限公司的P113，可帮助增加引发自由基反应并降低表面氧阻聚的作用。
填料为1250滑石粉和锌粉；该填料主要起到填充作用，选择偏酸性的填料有助于提高附着力。
单体用于辅助成膜，降低体系粘度作用。常规非改性的单体TPGDA、DPGDA、HDDA、TMPTA的分子量偏小，反应速度适中，不能作为主体，本实施例选用二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)搭配甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，作为UV稀释剂使用，既能保证反应速度又能保证附着力。
附着力纯丙树脂为广东立邦长润发科技材料有限公司的CMU-H24，附着力促进剂为广东昊辉新材料的HC5110。
实施例1
一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.按重量份数，将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂投入反应釜中，在搅拌速度为600-800rpm条件下分散，再依次称取润湿剂、消泡剂、防沉助剂、流平剂1、流平剂2和流平剂3、光引发剂1、光引发剂2和助引发剂，加入至反应釜中，分散10min；
S2.投入填料1和填料2，后把转速提高到1000-1200rpm搅拌25min后加入单体1、单体2、附着力纯丙树脂、附着力促进助剂和有机溶剂，将反应釜的搅拌速度降低至400-600rpm，搅拌10min，即得产品P1。
该UV-LED固化附着底漆产品P1的粘度为1000-1200cps(旋转粘度计，25℃)。
实施例2
一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.按重量份数，将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂投入反应釜中，在搅拌速度为600-800rpm条件下分散，再依次称取润湿剂、消泡剂、防沉助剂、流平剂1、流平剂2和流平剂3、光引发剂1、光引发剂2和助引发剂，加入至反应釜中，分散10min；
S2.投入填料1和填料2，后把转速提高到1000-1200rpm搅拌25min后加入单体1、单体2、附着力纯丙树脂、附着力促进助剂和有机溶剂，将反应釜的搅拌速度降低至400-600rpm，搅拌10min，即得产品P2。
该UV-LED固化附着底漆产品P2的粘度为1000-1200cps(旋转粘度计，25℃)。
实施例3
一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.按重量份数，将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂投入反应釜中，在搅拌速度为600-800rpm条件下分散，再依次称取润湿剂、消泡剂、防沉助剂、流平剂1、流平剂2和流平剂3、光引发剂1、光引发剂2和助引发剂，加入至反应釜中，分散10min；
S2.投入填料1和填料2，后把转速提高到1000-1200rpm搅拌25min后加入单体1、单体2、附着力纯丙树脂、附着力促进助剂和有机溶剂，将反应釜的搅拌速度降低至400-600rpm，搅拌10min，即得产品P3。
该UV-LED固化附着底漆产品P3的粘度为1100-1300cps(旋转粘度计，25℃)。
实施例4
一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，同实施例1的制备方法。
制备得到的UV-LED固化附着底漆产品P4的粘度为1000-1100cps(旋转粘度计，25℃)。
实施例5
一种UV-LED固化附着底漆，按重量份数，包括以下组分：
上述UV-LED固化附着底漆的制备方法，同实施例1的制备方法。
制备得到的UV-LED固化附着底漆产品P5的粘度为1000-1200cps(旋转粘度计，25℃)。
将实施例1-实施例5制备得到的UV-LED固化附着底漆产品P1-P5，进行测试。
测试方法为：
1.粘度测试：取油漆产品200ml，用选择粘度计在油温25℃下测试粘度。
2.开稀比测试：取油漆产品200ml测试，使用有机溶剂稀释剂开稀到13秒(岩田2#杯，25℃)的比例。
3.LED固化测试：取油漆产品，使用100μm丝棒在三胺板上刮涂，后在能量UVV:1800-2600j/cm2下过LED固化灯对比不同能量下的干燥性。
4.制板测试：使用橡胶木基材打磨平整后喷涂一道往复喷涂UV-LED固化附着底漆，涂布量为100-110g/m2，自然待3分钟后，在50℃烘箱烤5分钟后，在UVV:2200-2400j/cm2过LED灯。
结果评估方法：
漆膜外观按HG/T 3655-2012中5.4.6测试评估，
附着力按GB/T9286-1998测试评估，
光泽按GB/T 9754-2007测试评估，
硬度按GB/T 6739-2006测试评估，
粘度按GB/T 2794-1995中5.2测试评估，
细度按GB/T 6753.1-2007测试评估。
表1实施例1-实施例5制备得到的底漆产品P1-P5性能检测数据
将实施例1-实施例5制备得到的UV-LED固化附着底漆产品P1-P5，用稀释剂(醋酸丁酯：醋酸乙酯＝1：1)分半开稀至12秒，并分别做开稀比测试得到漆液产品D1-D5，然后在橡胶木基材和油性柚木基材上再将各漆液产品分别利用喷涂工艺制成漆膜产品，并用UV-LED灯固化，对各漆膜产品再分别进行附着力测试，以评估漆液产品D1-D5的综合性能，具体检测结果如表2的漆液产品D1-D5性能检测数据所示。
表2实施例1-实施例5制备得到的对应漆液产品D1-D5性能检测数据
由表2可知，实施例1-5制备得到的底漆对应的漆液产品粘度均满足往复喷涂工艺的要求。而且将漆液产品D1-D5分别制成漆膜后，各漆膜产品在常规不含油基材均具有良好的附着力，其中D4和D5在高含油酯的柚木基材上有最优的0级附着力。这就意味着，利用实施例1-实施例5提供的UV-LED固化附着力喷涂底漆具有附着力强、满足必要的封油等优点，可满足市场要求。
其中，漆液产品D4的开稀比较低，且制成的漆膜产品各项性能均达到较高水平。
以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。