阅读说明：本技术 一种罩光清漆及其制备方法 (Finishing varnish and preparation method thereof ) 是由 万想 于 2020-07-28 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种罩光清漆及其制备方法,涉及涂料技术领域,罩光清漆包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂9～13kg、聚酯丙烯酸树脂15～20kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15～20kg、二季戊四醇六丙烯酸酯7.5～10.5kg、溶剂37～47kg、光引发剂1～4kg以及流平剂0.3～0.7kg；制备方法包括以下步骤：1)投料；2)分散；3)调漆；4)检验；5)包装入仓。本申请具有改善罩光清漆涂层附着力差的效果。(The application relates to a finishing varnish and a preparation method thereof, relating to the technical field of coatings, wherein the finishing varnish comprises the following components: 9-13 kg of polyurethane acrylic resin, 15-20 kg of polyester acrylic resin, 15-20 kg of trimethylolpropane triacrylate, 7.5-10.5 kg of dipentaerythritol hexaacrylate, 37-47 kg of solvent, 1-4 kg of photoinitiator and 0.3-0.7 kg of flatting agent; the preparation method comprises the following steps: 1) feeding; 2) dispersing; 3) mixing paint; 4) checking; 5) and packaging and warehousing. The application has the effect of improving poor adhesion of the finishing varnish coating.)

一种罩光清漆及其制备方法

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种罩光清漆及其制备方法。

背景技术

光固化涂料又称光敏涂料，是以紫外光为涂料固化能源，在不加热的情况下就可在纸张、塑料、皮革和木材等底材上迅速固化成膜的涂料。罩光清漆俗称光油，在模型制作中有很高的使用频率，用于提高完成品的光亮度。实际上，罩光清漆的应用范围十分广泛，常见于汽车表面涂覆、外墙涂覆等，还可用于化妆品包装盒表面涂覆。罩光清漆具有多种用途，用于化妆品包装盒表面涂覆时，可对包装盒起到保护、抗氧化、防腐蚀等作用。

现有的罩光清漆也有使用UV光固化涂料的，但是UV涂料固化形成的涂层附着力较差，在使用的过程中容易发生脱落，导致化妆品包装盒的美观性下降、使用寿命缩短。

发明内容

为了改善罩光清漆涂层附着力差的缺陷，本申请提供一种罩光清漆及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种罩光清漆，采用如下的技术方案：

一种罩光清漆，包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂9～13kg、聚酯丙烯酸树脂15～20kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15～20kg、二季戊四醇六丙烯酸酯7.5～10.5kg、溶剂37～47kg、光引发剂1～4kg以及流平剂0.3～0.7kg。

通过采用上述技术方案，使用聚氨酯对丙烯酸树脂进行改性，制得的聚氨酯丙烯酸树脂分子结构中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，既具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性以及优良的耐低温性能，还具有聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，从而既提升了光固化效率，又提升了清漆的粘附性，降低了固化涂层剥落的可能性。聚酯具有良好的韧性，使用聚酯改性丙烯酸制备的聚酯丙烯酸树脂具有良好的韧性，其与聚氨酯丙烯酸树脂具有良好的相容性，两者协同配合，再加上三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与二季戊四醇六丙烯酸酯两种单体与两者进行交联反应，形成致密的三维网状分子结构，从而提升罩光清漆的粘附性能，进而提高固化涂层的附着性、降低其剥落风险。

优选的，一种罩光清漆，包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂11kg、聚酯丙烯酸树脂17kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18kg、二季戊四醇六丙烯酸酯9kg、溶剂42kg、光引发剂2.5kg以及流平剂0.5kg。

通过采用上述技术方案，采用上述质量份的原料制备出的罩光清漆具有优越的粘附性能，固化后的涂层附着力强，不易脱落。

优选的，所述溶剂包括甲苯9～11kg、丙酮9～11kg、醋酸丁酯9～11kg、醋酸乙酯7～9kg以及二丙酮醇3～5kg。

通过采用上述技术方案，甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯以及二丙酮醇之间的共混性良好，且与聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯均具有良好的相容性，使各组分在溶剂中分散均匀、减少各组分的粘结，从而确保罩光清漆的品质。

优选的，所述溶剂包括甲苯10kg、醋酸丁酯10kg、醋酸乙酯10kg、丙酮8kg以及二丙酮醇4kg。

通过采用上述技术方案，采用上述质量份的溶剂制备出的罩光清漆具有优越的理化性能，尤其粘附性良好，涂层固化效率高，且不易脱落。

优选的，所述罩光清漆还包括纳米二氧化钛分散液3～5kg。

通过采用上述技术方案，向组分体系中加入纳米二氧化钛分散液一方面用于提高体系粘度，从而提高罩光清漆的粘附性能；另一方面提高罩光清漆的抗氧化性，使得罩光清漆固化涂层在长期使用过程中不易发黄。

优选的，所述纳米二氧化钛分散液的制备方法为：1）醇水溶液制备：按照质量比19:1称取乙醇与纯水，配置醇水溶液；2）按重量份称取纳米二氧化钛20份、KH-570 3份、三亚磷酸酯0.08份以及冰醋酸0.07份；3）60℃下将纳米二氧化钛分散在醇水溶液中，醇水溶液用量完全浸没纳米二氧化钛，再向其中加入KH-570，恒温反应6h；4）向步骤3）的分散液中加入三亚磷酸酯，再置于磁力搅拌器中搅拌8～10min，使分散液分散均匀；5）再向磁力搅拌器中添加冰醋酸，将分散液的pH值调节至4.0～5.0，制得纳米二氧化钛分散液。

通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛在醇水溶液中具有良好的分散性，使用KH-570改性纳米二氧化钛，以提高纳米二氧化钛的综合性能，且使纳米二氧化钛变为粒径更小的透明颗粒，以符合罩光清漆的使用要求；三亚磷酸酯本身不具有吸收紫外线的作用，但可捕捉光降解所产生的活性自由基，分解氢过氧化物和传递激发态分子的能量，其与纳米二氧化钛共同配合使罩光清漆具有良好的光稳定性。

优选的，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。

通过采用上述技术方案，1-羟基环己基苯基甲酮是一种高效光引发剂，用于紫外光固化体系，该光引发剂具有长期不泛黄、便于保存的优点，因此，作为本申请罩光清漆配方中的光引发剂使用。

优选的，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体。

通过采用上述技术方案，聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体具有改善罩光清漆表面张力、润湿底材的效果，同时提高了固化涂层的表面滑爽度以及光泽度。

第二方面，本申请提供一种罩光清漆的制备方法，采用如下的技术方案：

一种罩光清漆的制备方法，包括以下步骤：

1）投料：按重称取聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、溶剂、光引发剂以及流平剂，并将上述原料投入反应釜中；

2）分散：反应釜内搅拌速度以100rpm/min的速度由300rpm升至1000rpm，再匀速搅拌5min，再以150rpm/min的速度由1000rpm降至400rpm，再匀速搅拌3～5min，使原料分散均匀，制得罩光清漆初成品；

3）调漆：按照工单技术指标规定的粘度调整初成品的粘度，初成品粘度控制在规定粘度的±5%范围内，制得罩光清漆待检样；

4）检验：按产品标准规定对罩光清漆待检样的性能进行检验，检验合格的产品可进行包装处理，检验不合格的产品重新进行调漆；

5）包装入仓：包装完成后按照包装规格与规程对产品再次进行检验，检验合格的产品入仓储存，检验不合格的产品重新进行包装。

通过采用上述技术方案，在分散原料的过程中采用先低转速再高转速最后低转速的搅拌方式，使得各原料之间充分分散，以此提高交联反应效果，使得纸杯的罩光清漆具有更优异的粘附性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.聚酯丙烯酸树脂与聚氨酯丙烯酸树脂具有良好的相容性，两者协同配合，再加上三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与二季戊四醇六丙烯酸酯两种单体与两者进行交联反应，形成致密的三维网状分子结构，从而提升罩光清漆的粘附性能，进而提高固化涂层的附着性、降低其剥落风险；

2.甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯以及二丙酮醇之间的共混性良好，且与聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯均具有良好的相容性，使各组分在溶剂中分散均匀、减少各组分的粘结，从而确保罩光清漆的品质；

3.向组分体系中加入纳米二氧化钛分散液一方面用于提高体系粘度，从而提高罩光清漆的粘附性能；另一方面提高罩光清漆的抗氧化性，使得罩光清漆固化涂层在长期使用过程中不易发黄。

具体实施方式

本申请实施例公开一种罩光清漆及其制备方法。

实施例1

罩光清漆包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂11kg、聚对苯二甲酸丁二酯丙烯酸树脂17kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18kg、二季戊四醇六丙烯酸酯9kg、甲苯10kg、丙酮10kg、醋酸丁酯10kg、醋酸乙酯8kg、二丙酮醇4kg、1-羟基环己基苯基甲酮2.5kg以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体0.5kg；

罩光清漆的制备方法包括以下步骤：

1）投料：按重称取聚氨酯丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二丙酮醇、1-羟基环己基苯基甲酮以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，并将上述原料投入反应釜中；

2）分散：反应釜内搅拌速度以100rpm/min的速度由300rpm升至1000rpm，再匀速搅拌5min，再以150rpm/min的速度由1000rpm降至400rpm，再匀速搅拌4min，使原料分散均匀，制得罩光清漆初成品；

3）调漆：按照工单技术指标规定的粘度调整初成品的粘度，初成品粘度控制在规定粘度的±5%范围内，制得罩光清漆待检样；

4）检验：按产品标准规定对罩光清漆待检样的性能进行检验，检验合格的产品可进行包装处理，检验不合格的产品重新进行调整；

5）包装入仓：包装完成后按照包装规格与规程对产品再次进行检验，检验合格的产品入仓储存，检验不合格的产品重新进行包装。

实施例2

罩光清漆包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂9kg、聚对苯二甲酸乙二醇酯丙烯酸树脂15kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15kg、二季戊四醇六丙烯酸酯7.5kg、甲苯9kg、丙酮9kg、醋酸丁酯9kg、醋酸乙酯7kg、二丙酮醇3kg、1-羟基环己基苯基甲酮1kg以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体0.3kg；

罩光清漆的制备方法包括以下步骤：

1）投料：按重称取聚氨酯丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二丙酮醇、1-羟基环己基苯基甲酮以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，并将上述原料投入反应釜中；

2）分散：反应釜内搅拌速度以100rpm/min的速度由300rpm升至1000rpm，再匀速搅拌5min，再以150rpm/min的速度由1000rpm降至400rpm，再匀速搅拌3min，使原料分散均匀，制得罩光清漆初成品；

3）调漆：按照工单技术指标规定的粘度调整初成品的粘度，初成品粘度控制在规定粘度的±5%范围内，制得罩光清漆待检样；

4）检验：按产品标准规定对罩光清漆待检样的性能进行检验，检验合格的产品可进行包装处理，检验不合格的产品重新进行调整；

5）包装入仓：包装完成后按照包装规格与规程对产品再次进行检验，检验合格的产品入仓储存，检验不合格的产品重新进行包装。

实施例3

罩光清漆包括以下组分：聚氨酯丙烯酸树脂13kg、聚芳酯丙烯酸树脂20kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20kg、二季戊四醇六丙烯酸酯10.5kg、甲苯11kg、丙酮11kg、醋酸丁酯11kg、醋酸乙酯9kg以及二丙酮醇5kg、1-羟基环己基苯基甲酮4kg以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体.7kg；

罩光清漆的制备方法包括以下步骤：

1）投料：按重称取聚氨酯丙烯酸树脂、聚芳酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二丙酮醇、1-羟基环己基苯基甲酮以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，并将上述原料投入反应釜中；

2）分散：反应釜内搅拌速度以100rpm/min的速度由300rpm升至1000rpm，再匀速搅拌5min，再以150rpm/min的速度由1000rpm降至400rpm，再匀速搅拌5min，使原料分散均匀，制得罩光清漆初成品；

3）调漆：按照工单技术指标规定的粘度调整初成品的粘度，初成品粘度控制在规定粘度的±5%范围内，制得罩光清漆待检样；

4）检验：按产品标准规定对罩光清漆待检样的性能进行检验，检验合格的产品可进行包装处理，检验不合格的产品重新进行调整；

5）包装入仓：包装完成后按照包装规格与规程对产品再次进行检验，检验合格的产品入仓储存，检验不合格的产品重新进行包装。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆体系中还包括有纳米二氧化钛分散液3kg；

纳米二氧化钛分散液的制备方法为：1）醇水溶液制备：按照质量比19:1称取乙醇与纯水，配置醇水溶液；2）按重量份称取纳米二氧化钛20份、KH-570 3份、三亚磷酸酯0.08份以及冰醋酸0.07份；3）60℃下将纳米二氧化钛分散在醇水溶液中，醇水溶液用量完全浸没纳米二氧化钛，再向其中加入KH-570，恒温反应6h；4）向步骤3）的分散液中加入三亚磷酸酯，再置于磁力搅拌器中搅拌8min，使分散液分散均匀；5）再向磁力搅拌器中添加冰醋酸，将分散液的pH值调节至4.0，制得纳米二氧化钛分散液。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆体系中还包括有纳米二氧化钛分散液4kg；

纳米二氧化钛分散液的制备方法为：1）醇水溶液制备：按照质量比19:1称取乙醇与纯水，配置醇水溶液；2）按重量份称取纳米二氧化钛20份、KH-570 3份、三亚磷酸酯0.08份以及冰醋酸0.07份；3）60℃下将纳米二氧化钛分散在醇水溶液中，醇水溶液用量完全浸没纳米二氧化钛，再向其中加入KH-570，恒温反应6h；4）向步骤3）的分散液中加入三亚磷酸酯，再置于磁力搅拌器中搅拌9min，使分散液分散均匀；5）再向磁力搅拌器中添加冰醋酸，将分散液的pH值调节至4.5，制得纳米二氧化钛分散液。

实施例6

本实施例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆体系中还包括有纳米二氧化钛分散液5kg；

纳米二氧化钛分散液的制备方法为：1）醇水溶液制备：按照质量比19:1称取乙醇与纯水，配置醇水溶液；2）按重量份称取纳米二氧化钛20份、KH-570 3份、三亚磷酸酯0.08份以及冰醋酸0.07份；3）60℃下将纳米二氧化钛分散在醇水溶液中，醇水溶液用量完全浸没纳米二氧化钛，再向其中加入KH-570，恒温反应6h；4）向步骤3）的分散液中加入三亚磷酸酯，再置于磁力搅拌器中搅拌10min，使分散液分散均匀；5）再向磁力搅拌器中添加冰醋酸，将分散液的pH值调节至5.0，制得纳米二氧化钛分散液。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆体系中不包括聚对苯二甲酸丁二酯丙烯酸树脂。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆体系中不包括聚氨酯丙烯酸树脂。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆组分中不包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

对比例4

本对比例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆组分中不包括二季戊四醇六丙烯酸酯。

对比例5

本对比例与实施例1的不同之处在于，罩光清漆组分中不包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与二季戊四醇六丙烯酸酯。

对比例6

本对比例与实施例1的不同之处在于，

罩光清漆的制备方法为：

1）投料：按重称取聚氨酯丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲苯、丙酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、二丙酮醇、1-羟基环己基苯基甲酮以及聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体，并将上述原料投入反应釜中；

2）分散：反应釜内搅拌速度为400rpm，匀速搅拌20min，使原料分散均匀，制得罩光清漆初成品；

3）调漆：按照工单技术指标规定的粘度调整初成品的粘度，初成品粘度控制在规定粘度的±5%范围内，制得罩光清漆待检样；

4）检验：按产品标准规定对罩光清漆待检样的性能进行检验，检验合格的产品可进行包装处理，检验不合格的产品重新进行调整；

5）包装入仓：包装完成后按照包装规格与规程对产品再次进行检验，检验合格的产品入仓储存，检验不合格的产品重新进行包装。

性能检测试验

对由实施例1-6以及对比例1-6制备出的罩光清漆进行取样，将12组样品均匀涂覆在相同的12组基材表面，待基材表面的罩光清漆固化后，对固化涂层进行以下性能检测试验。

1、附着性能检测：

检测试验一：采用GB/T 9286-1998《色漆和清漆 漆膜的划格试验》对样品的漆层附着性能进行检测，检测结果记录于表1中；

剥落等级评定：

0级：完全光滑，无一格脱落；

1级：交叉处有小块漆层剥落，影响面积不大于5％；

2级：交叉点沿边缘剥落，影响面积为5－15％；

3级：沿边缘大碎片或全部剥落，影响面积15－35％；

4级：沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积35－65％；

5级：任何大于4级的剥落级别；

检测试验二：采用GB/T 6742-2007《色漆和清漆 弯曲试验》对样品的漆层附着性能进行检测，用规定直径的轴弯曲样品，并在充足光照条件下检查涂层是否开裂或是否从底材上剥落，检测结果记录在表1中。

2、固化性能检测：

采用HG/T3655-2012，对涂层的固化速率是否合格进行检测，检测标准为55℃×5-7min/700-900mj/cm²，将检测记录在表1中。

表1

样品	划格试验剥落等级	弯曲试验观察结果	固化速率
				实施例1	1	裂纹2～4根	合格
实施例2	2	裂纹4～6根	合格
				实施例3	2	裂纹4～6根	合格
实施例4	0	裂纹1～3根	合格
				实施例5	0	不开裂	合格
实施例6	0	裂纹1～3根	合格
				对比例1	4	裂纹9～12根	不合格
对比例2	3	裂纹8～10根	合格
				对比例3	3	裂纹10～12根	合格
对比例4	4	裂纹10～12根	合格
				对比例5	5	存在裂缝	不合格
对比例6	3	裂纹7～10根	合格

由表1的检测结果可知：

1、实施例1～3在合适的范围内改变了罩光清漆配方中各组分的添加量，由表1各项检测数据可知，由该罩光清漆经UV固化后制得的涂层均具有良好的粘附性能与固化性能；

2、实施例4～6均为向罩光清漆体系中加入纳米二氧化钛分散液，区别在于纳米二氧化钛分散液的添加量不同，但是罩光清漆配方在添加了合适量的纳米二氧化钛分散液后，其粘附性能与固化性能均得到大幅度提升，说明纳米二氧化钛分散液具有提升罩光清漆涂层粘附性能的作用；

3、将实施例1的检测数据与对比例1～5的检测数据进行对比可知，聚对苯二甲酸丁二酯丙烯酸树脂与聚氨酯丙烯酸树脂具有良好的相容性，两者协同配合，再加上三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与二季戊四醇六丙烯酸酯两种单体与两者进行交联反应，形成致密的三维网状分子结构，从而对于提升罩光清漆的粘附性具有显著的促进作用。四者缺一不可，否则罩光清漆的粘附性能均有明显下降；

4、将实施例1的检测数据与对比例6的检测数据进行对比可知，两者之间的区别在于实施例1在进行原料搅拌时，转速采用先上升再下降的方式进行搅拌，而对比例6采用匀速搅拌，由检测数据可知，实施例1的搅拌方式更有利于原料分散，从而可在一定程度上提升罩光清漆的粘附性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。