阅读说明：本技术 一种含凹凸棒石的水性光固化涂料 (Attapulgite-containing aqueous photocureable coating ) 是由 孟鸿 张天 刘振国 于 2020-03-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种含凹凸棒石的水性光固化涂料,包含以下重量份数的各组分：改性凹凸棒土5-10份、水性预聚体60-70份、消泡剂1-3份、光引发剂1-3份、成膜助剂1-3份、乳化剂1-3份、润湿剂1-3份、去离子水20-30份、香料0-30份。所述的水性预聚体由超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂、4-甲苯异氰酸酯、哌啶-1,4-二羟基丙磺酸、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯通过在一定条件下先行制备。凹凸棒石由于特殊的性质结构,使得制备的涂料具有很大的附着力,硬度大,耐摩擦耐酸碱腐蚀,成膜性能好,有光泽等众多优点。(The invention provides an attapulgite-containing waterborne photocureable coating which comprises the following components in parts by weight: 5-10 parts of modified attapulgite, 60-70 parts of water-based prepolymer, 1-3 parts of defoaming agent, 1-3 parts of photoinitiator, 1-3 parts of film-forming assistant, 1-3 parts of emulsifier, 1-3 parts of wetting agent, 20-30 parts of deionized water and 0-30 parts of spice. The water-based prepolymer is prepared from hyperbranched water-based polyurethane acrylic resin, 4-toluene isocyanate, piperidine-1, 4-dihydroxypropane sulfonic acid and 2, 3-dihydroxypropyl methacrylate under certain conditions. Due to the special property structure of the attapulgite, the prepared coating has the advantages of large adhesive force, high hardness, friction resistance, acid and alkali corrosion resistance, good film forming property, luster and the like.)

一种含凹凸棒石的水性光固化涂料

技术领域

本发明涉及涂料

技术领域

，尤其涉及一种含凹凸棒石的水性光固化涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展即人们生活水平的提高，以涂料为代表的装饰材料进入千家万户，这些装饰材料在提高人们的生活质量，给人们带来舒适感和美感的同时，也像一个无形的杀手正在一步步污染着我们赖以生存的环境，威胁着我们的身体健康。涂料作为最常见的装饰材料，给人们身体健康带来极大的危害，开发使用安全环保的涂料成为业内亟待解决的问题。

很多涂料为溶剂性涂料，这类涂料在制备和使用过程中都会用到易挥发的有机溶剂。一方面。这些有机溶剂的大量使用会增加涂料的成本。另一方面，有机溶剂的挥发会污染环境，对人类健康产生不利影响。在这种情况下，水性涂料应运而生。水性涂料以水为溶剂，成本低、使用安全环保，随着各国对涂料VOC排量限制越来越严格，人们的健康环保意识越来越强，水性涂料成为未来发展的必然趋势。

现有技术中的水性涂料由于水的大量使用，导致涂层的耐酸碱腐蚀性变差，不及溶剂型涂料。水性涂料因为以水为稀释剂，存在烦躁时间长，干燥速率慢光泽性不好，造成基材浸泡收缩等问题。紫外光固化是解决这类问题的有效途径。但现有技术中紫外光固化水性涂料还存在漆膜硬度低，耐磨性、光泽性差等问题。因此，开发一种附着性大、硬度高、耐腐蚀、成膜性佳的光固化涂料复合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

针对上述现存的问题及市场的巨大需求，本发明提供了一种水性光固化涂料，解决现有技术中紫外光固化水性涂料还存在漆膜硬度低，耐磨性、光泽性差等问题。

本发明解决上述技术问题的方案为，提供一种含凹凸棒石的水性光固化涂料，包含以下重量份数的各组分：改性凹凸棒土5-10份、水性预聚体60-70份、消泡剂1-3份、光引发剂1-3份、成膜助剂1-3份、乳化剂1-3份、润湿剂1-3份、去离子水20-30份、香料0-30份；

其中，水性预聚体由超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂、4-甲苯异氰酸酯、哌啶-1，4-二羟基丙磺酸、2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯制成。

在本发明的一个较佳实施例中，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种。

在本发明的一个较佳实施例中，所述光引发剂由水性苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮通过1:1配比而得。

在本发明的一个较佳实施例中，所述成膜助剂由二丙二醇甲醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单酯、2-氨基2-甲基-1-丙醇、SD-505中的一种或几种和水混合而成。

在本发明的一个较佳实施例中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠、烷基二苯醚二磺酸盐、TETA、CTAC、CTABr中的一种或几种。

在本发明的一个较佳实施例中，所述润湿剂由SD-200、乙醇、丙醇、甘油、二甲基亚砜等中的一种或几种。

在本发明的一个较佳实施例中，所述水性预聚体的制备方法，包括以下步骤：向带有搅拌装置的容器中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂和4-甲苯异氰酸酯，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺，通入惰性气体或氮气，在60-70摄氏度下，搅拌反应1-2小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯在50-55摄氏度下反应，即制备得到所述水性预聚体。

在本发明的一个较佳实施例中，涂料的使用方法，包括如下步骤：使用喷涂法或刮涂法将上述制得的涂料进行涂膜，制得漆膜后，常温下放置5-10分钟，再进行紫外光固化即可。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明公开的水性光固化涂料，制备方法简单易行，对设备的依赖性不高，成本低廉，适合规模化生产。

本发明公开的水性光固化涂料，克服了传统水性涂料耐酸碱等腐蚀品差、干燥时间长，干燥速率慢，光泽性不佳等特点，本涂料具有附着性大，耐刮擦耐化学品优异、成膜性佳等优点。

本发明公开的水性光固化涂料，引入凹凸棒石，其多孔的性质使其拥有较大的表面积，当涂料中加以香料时可使留香时间变长，使香气慢慢释放。同时凹凸棒石还可以提高涂层的硬度，使其更耐刮擦。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明内容做具体说明。

实施例1

(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂10份和4-甲苯异氰酸酯10份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在60摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸5份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯5份在50摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。

(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土5份、磷酸三丁酯1份、十二烷基硫酸钠1份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮0.5份:0.5份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入二丙二醇甲醚1份、SD-2001份和去离子水20份，再搅拌反应1小时即得涂料1。

(3)将涂料1喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层1。

实施例2

(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂15份和4-甲苯异氰酸酯15份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在65摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸7份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯7份在52摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。

(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土7份、消泡剂德谦3100 2份、月桂醇硫酸钠2份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮1份:1份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单酯2份、乙醇2份、香料10份和去离子水25份，再搅拌反应1小时即得涂料2。

(3)将涂料2喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层2。

实施例3

(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂20份和4-甲苯异氰酸酯20份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在65摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸10份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10份在52摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。

(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土10份、消泡剂消泡剂BYK088 3份、烷基二苯醚二磺酸盐3份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮1.5份:1.5份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入3-戊二醇单酯3份、丙醇2份、香料15份和去离子水30份，再搅拌反应1小时即得涂料3。

(3)将涂料3喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层3。

实验结果

以上实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。