一种适用于ps塑件的高附着力uv底漆及其制备方法

文档序号:1826818 发布日期:2021-11-12 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种适用于ps塑件的高附着力uv底漆及其制备方法 (High-adhesion UV primer suitable for PS plastic parts and preparation method thereof ) 是由 邹常发 程文 黄恒松 于 2021-05-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆及其制备方法,按照重量份计,包括以下原料:改性丙烯酸树脂18-22份、UV单体17-24份、环氧树脂10-14份、光引发剂3-6份、磷酸酯0.3-0.7份、溶剂40-45份、流平剂0.005-0.015份。本发明通过特定比例的各原料复配制备得到的UV底漆与PS塑料底材之间具有高附着力,采用特殊的改性丙烯酸树脂和两种不同结构的UV单体进行特定配比,达到了互补增效的作用,使所制备的油漆在具有高附着力的同时保证漆膜的固化速率和漆膜硬度,此外加入改性环氧丙烯酸酯增加后期镀膜层的稳定性。(The invention discloses a high-adhesion UV primer suitable for PS plastic parts and a preparation method thereof, wherein the high-adhesion UV primer comprises the following raw materials in parts by weight: 18-22 parts of modified acrylic resin, 17-24 parts of UV monomer, 10-14 parts of epoxy resin, 3-6 parts of photoinitiator, 0.3-0.7 part of phosphate, 40-45 parts of solvent and 0.005-0.015 part of flatting agent. According to the invention, the UV primer prepared by compounding the raw materials in a specific ratio has high adhesive force with a PS plastic substrate, and the special modified acrylic resin and two UV monomers with different structures are specifically matched to achieve the complementary and synergistic effects, so that the prepared paint has high adhesive force, the curing rate and hardness of a paint film are ensured, and the modified epoxy acrylate is added to increase the stability of a later-stage coating layer.)

一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及UV漆领域,具体涉及一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆及其制备方法。

背景技术

如今ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物)、PC(聚碳酸酯)塑料单价较高,加工厂面临的的胚料成本压力大,相比而言,聚苯乙烯(PS料)价格便宜三分之一,在成本上占据着巨大优势。目前有越来越多的注塑模厂逐渐将ABS料或PC料改为PS料,因此市场对PS料的涂料需求增多。如今市面上目前有多家涂料公司都有投入研发并运用,但是大多都存在附着力不稳定,与PS塑料底材适应性不好的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题,本发明第一个方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:丙烯酸树脂18-22份、UV单体17-24份、环氧树脂10-14份、光引发剂3-6份、磷酸酯0.3-0.7份、溶剂40-45份、流平剂0.005-0.015份。

作为一种优选的技术方案,按照重量份计,所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括多官能度丙烯酸酯30-50份、热塑性丙烯酸树脂30-50份、二甲苯1-5份、醋酸丁酯5-15份。

作为一种优选的技术方案,所述UV单体包括UV单体A和UV单体B,所述UV单体A的官能度为1,所述UV单体B的官能度为3。

作为一种优选的技术方案,所述UV单体A和UV单体B的重量比为1:(5-6.2)。

作为一种优选的技术方案,所述环氧树脂为改性环氧丙烯酸酯,所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为50000-120000cps,酸值≤5mgKOH/g。

作为一种优选的技术方案,所述光引发剂包括安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案,所述溶剂包括乙酸丁酯和乙酸乙酯,且二者的重量比为1:(2-2.5)。

作为一种优选的技术方案,所述流平剂包括有机硅流平剂或丙烯酸酯类流平剂。

本发明的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照配方加入各原料,搅拌混合至充分溶解,即得。

作为一种优选的技术方案,所述搅拌的条件为:转速600-800r/min,搅拌时间为25-35min。

有益效果:本发明通过特定比例的各原料复配制备得到的UV底漆与PS塑料底材之间具有高附着力,采用特殊的改性丙烯酸树脂和两种不同结构的UV单体进行特定配比,达到了互补增效的作用,使所制备的油漆在具有高附着力的同时保证漆膜的固化速率和漆膜硬度,此外加入改性环氧丙烯酸酯增加后期镀膜层的稳定性。

附图说明

图1为实施例1进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图2为实施例2进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图3为实施例3进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图4为实施例4进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图5为实施例5进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图6为实施例6进行漆膜附着力测试后的效果实物图;

图7为实施例7进行漆膜附着力测试后的效果实物图。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本发明中提供的任何定义不一致,则以本发明中提供的术语定义为准。

在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本发明的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

本发明第一个方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂18-22份、UV单体17-24份、环氧树脂10-14份、光引发剂3-6份、磷酸酯0.3-0.7份、溶剂40-45份、流平剂0.005-0.015份。

优选的,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂19-21份、UV单体18-22份、环氧树脂11-13份、光引发剂3-5份、磷酸酯0.4-0.6份、溶剂42-44份、流平剂0.008-0.012份。

在一些优选的实施方式中,按照重量份计,所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括多官能度丙烯酸酯30-50份、热塑性丙烯酸树脂30-50份、二甲苯1-5份、醋酸丁酯5-15份。

优选的,按照重量份计,所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括多官能度丙烯酸酯35-45份、热塑性丙烯酸树脂38-50份、二甲苯2-4份、醋酸丁酯8-12份。

更加优选的,按照重量份计,所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括多官能度丙烯酸酯40份、热塑性丙烯酸树脂47份、二甲苯3份、醋酸丁酯10份。

所述多官能度丙烯酸酯为二缩三丙二醇双丙烯酸酯,CAS号为42978-66-5,所述热塑性丙烯酸树脂购买于昆山卡斯特高分子材料有限公司,型号为TAR676。

所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤:

(1)将二缩三丙二醇双丙烯酸酯、热塑性丙烯酸树脂预混合,得到混合物A;

(2)将二甲苯加热至90℃-100℃;

(3)将混合物A滴加到二甲苯中,进行聚合反应,并保温1-3h,得到混合物B;

(4)加入醋酸丁酯,混合均匀;

(5)脱去多余的二甲苯,即得。

在一些优选的实施方式中,所述UV单体包括UV单体A和UV单体B,所述UV单体A的官能度为1,所述UV单体B的官能度为3。

在一些优选的实施方式中,所述UV单体A和UV单体B的重量比为1:(5-6.2)。

优选的,所述UV单体A和UV单体B的重量比为1:(5.5-5.7)。

更加优选的,所述UV单体A和UV单体B的重量比为1:5.67。

进一步优选的,所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA。

在一些优选的实施方式中,所述环氧树脂为改性环氧丙烯酸酯,所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为50000-120000cps,酸值≤5mgKOH/g。

优选的,所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为60000-100000cps,酸值3-5mgKOH/g,购买于五三合成化工有限公司,型号为UV-225。

在一些优选的实施方式中,所述光引发剂包括安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种。

优选的,所述光引发剂包括安息香双甲醚或/和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

优选的,所述光引发剂为安息香双甲醚。

申请人意外发现,在本体系中选用不同的光引发剂也会对漆膜的附着力产生影响,当选用的引发剂为安息香双甲醚时,不仅可以促进底漆的固化速度,同时还可以促进底漆与PS塑料底材的附着力。

在一些优选的实施方式中,所述溶剂包括乙酸丁酯和乙酸乙酯,且二者的重量比为1:(2-2.5)。

优选的,所述溶剂包括乙酸丁酯和乙酸乙酯,且二者的重量比为1:(2.1-2.3)。

更加优选的,所述溶剂包括乙酸丁酯和乙酸乙酯,且二者的重量比为1:2.22。

在现有技术中,UV底漆喷涂在PS塑料底材上后容易出现漆膜掉落的现象,是因为二者之间的附着力较差导致的,申请人在研究中发现,当选用特定的改性丙烯酸树脂与两种不同结构的UV单体、改性环氧丙烯酸酯以及磷酸酯进行复配,能够使所制备的UV底漆与PS塑料底材之间存在优异的附着力,申请人认为可能的原因在于不同粘度和官能度的树脂之间在固化过程中产生协同作用,促进交联固化的均匀平衡,同时两种结构不同的UV单体以特定比例复配,二者产生互补的效果,具体是因为UV单体A可以增加漆膜的附着力,但是其固化反应较慢,影响漆膜的固化速率和漆膜硬度,而加入适量的UV单体B后可以弥补这种缺陷。除此之外,溶剂采用乙酸丁酯和乙酸乙酯复配,使得树脂的溶解更加完全,同时还可以满足使用过程中体系的不同温度梯度,调节体系的粘度,进一步提高漆膜的成膜速度。

在一些优选的实施方式中,所述流平剂包括有机硅流平剂或丙烯酸酯类流平剂。

优选的,所述流平剂为有机硅流平剂,所述有机硅流平剂为有机硅丙烯酸酯,可通过市售购买,包括但不限于,所述有机硅丙烯酸酯的型号为迪高2100。

本发明的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按照配方加入各原料,搅拌混合至充分溶解,即得。

在一些优选的实施方式中,所述搅拌的条件为:转速600-800r/min,搅拌时间为25-35min。

实施例

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例1

本实施例一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂20份、UV单体A 3份、UV单体B 17份、改性环氧丙烯酸酯12份、光引发剂4份、磷酸酯0.5份、乙酸乙酯30份、乙酸丁酯13.49份、流平剂0.01份。

所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯40份、热塑性丙烯酸树脂47份、二甲苯3份、醋酸丁酯10份。

所述热塑性丙烯酸树脂购买于昆山卡斯特高分子材料有限公司,型号为TAR676。

所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤:

(1)将二缩三丙二醇双丙烯酸酯、热塑性丙烯酸树脂预混合,得到混合物A;

(2)将二甲苯加热至95℃;

(3)将混合物A滴加到二甲苯中,进行聚合反应,并保温2h,得到混合物B;

(4)在混合物B中加入醋酸丁酯,混合均匀;

(5)脱去多余的二甲苯,即得。

所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA;所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为60000-100000cps,酸值3-5mgKOH/g,购买于五三合成化工有限公司,型号为UV-225;所述光引发剂是安息香双甲醚,购买于天津久日新材料股份有限公司;所述磷酸酯购买于沙多玛化学有限公司,型号为CD9051;所述流平剂为有机硅丙烯酸酯,型号为迪高2100。

本实施例的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,包括以下步骤:按照配方加入各原料,以750r/min的转速搅拌30min至充分溶解,即得。

实施例2

本实施例一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂20份、UV单体A 3份、UV单体B 17份、改性环氧丙烯酸酯12份、光引发剂4份、磷酸酯0.5份、乙酸乙酯30份、乙酸丁酯13.49份、流平剂0.01份。

所述改性丙烯酸树脂购买于波特新材料有限公司,型号为BT1070。

所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA;所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为60000-100000cps,酸值3-5mgKOH/g,购买于五三合成化工有限公司,型号为UV-225;所述光引发剂是安息香双甲醚,购买于天津久日新材料股份有限公司;所述磷酸酯购买于沙多玛化学有限公司,型号为CD9051;所述流平剂为有机硅丙烯酸酯,型号为迪高2100。

本实施例的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,包括以下步骤:按照配方加入各原料,以750r/min的转速搅拌30min至充分溶解,即得。

实施例3

本实施例一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂20份、UV单体A 3份、UV单体B17份、改性环氧丙烯酸酯12份、光引发剂4份、磷酸酯0.5份、乙酸乙酯30份、乙酸丁酯13.49份、流平剂0.01份。

所述改性丙烯酸树脂购买于江苏三木集团有限公司,型号为343-3。

所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA;所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为60000-100000cps,酸值3-5mgKOH/g,购买于五三合成化工有限公司,型号为UV-225;所述光引发剂是安息香双甲醚,购买于天津久日新材料股份有限公司;所述磷酸酯购买于沙多玛化学有限公司,型号为CD9051;所述流平剂为有机硅丙烯酸酯,型号为迪高2100。

本实施例的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,包括以下步骤:按照配方加入各原料,以750r/min的转速搅拌30min至充分溶解,即得。

实施例4

本实施例一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂20份、UV单体A 3份、UV单体B 17份、改性环氧丙烯酸酯12份、光引发剂4份、磷酸酯0.5份、乙酸乙酯30份、乙酸丁酯13.49份、流平剂0.01份。

所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯40份、热塑性丙烯酸树脂47份、二甲苯3份、醋酸丁酯10份。

所述热塑性丙烯酸树脂购买于昆山卡斯特高分子材料有限公司,型号为TAR676。

所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤:

(1)将二缩三丙二醇双丙烯酸酯、热塑性丙烯酸树脂预混合,得到混合物A;

(2)将二甲苯加热至95℃;

(3)将混合物A滴加到二甲苯中,进行聚合反应,并保温2h,得到混合物B;

(4)在混合物B中加入醋酸丁酯,混合均匀;

(5)脱去多余的二甲苯,即得。

所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA;所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为90000-100000cps,酸值≤1mgKOH/g,购买于中山科田电子材料有限公司,型号为4213;所述光引发剂是安息香双甲醚,购买于天津久日新材料股份有限公司;所述磷酸酯购买于沙多玛化学有限公司,型号为CD9051;所述流平剂为有机硅丙烯酸酯,型号为迪高2100。

本实施例的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,包括以下步骤:按照配方加入各原料,以750r/min的转速搅拌30min至充分溶解,即得。

实施例5

本实施例一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆,按照重量份计,包括以下制备原料:改性丙烯酸树脂20份、UV单体A 3份、UV单体B 17份、改性环氧丙烯酸酯12份、光引发剂4份、磷酸酯0.5份、乙酸乙酯30份、乙酸丁酯13.49份、流平剂0.01份。

所述改性丙烯酸树脂的制备原料包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯40份、热塑性丙烯酸树脂47份、二甲苯3份、醋酸丁酯10份。

所述热塑性丙烯酸树脂购买于昆山卡斯特高分子材料有限公司,型号为TAR676。

所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤:

(1)将二缩三丙二醇双丙烯酸酯、热塑性丙烯酸树脂预混合,得到混合物A;

(2)将二甲苯加热至95℃;

(3)将混合物A滴加到二甲苯中,进行聚合反应,并保温2h,得到混合物B;

(4)在混合物B中加入醋酸丁酯,混合均匀;

(5)脱去多余的二甲苯,即得。

所述UV单体A购买于江苏三木集团有限公司的HEMA,所述UV单体B购买于江苏三木集团有限公司的TMPTA;所述改性环氧丙烯酸酯在25℃的粘度为90000-100000cps,酸值≤3mgKOH/g,购买于江苏三木集团有限公司,型号为6100D;所述光引发剂是安息香双甲醚,购买于天津久日新材料股份有限公司;所述磷酸酯购买于沙多玛化学有限公司,型号为CD9051;所述流平剂为有机硅丙烯酸酯,型号为迪高2100。

本实施例的另一方面提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆的制备方法,包括以下步骤:按照配方加入各原料,以750r/min的转速搅拌30min至充分溶解,即得。

实施例6

本实施例提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆及其制备方法,具体实施方式同实施例1,区别在于所述引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

实施例7

本实施例提供了一种适用于PS塑件的高附着力UV底漆及其制备方法,具体实施方式同实施例1,区别在于所述引发剂为安息香双甲醚和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合。

性能测试

1.附着力测试

在PS塑料底材上先喷涂UV前处理剂后分别喷涂实施例1-7所制备的UV底漆,经红外烘烤3min,紫外线能量900mJ/cm2固化,最后经真空电镀UV面漆,经红外烘烤3min,紫外线能量900mJ/cm2固化,然后进行漆膜的附着力测试,结果见表1。

测试方法:在漆膜表面用刀划百格后3M胶带拉百格处三次,观察漆膜掉落面积。

表1

编号 附着力结果
实施例1 百格处无漆膜掉落
实施例2 百格处部分漆膜掉落
实施例3 百格处大面积漆膜掉落
实施例4 百格处部分漆膜掉落
实施例5 百格处大面积漆膜掉落
实施例6 百格处部分漆膜掉落
实施例7 百格处部分漆膜掉落

以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对本领域的技术人员来说,可根据上述说明加以改进和变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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