專利名稱：一種水性紫外光固化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性紫外光固化涂料。
背景技術(shù)：
紫外光固化鍍膜涂料技術(shù)中主要是以聚氨酯丙烯酸酯作為底漆，其作用主要是 提供固化膜良好的柔順性和粘附力，為了提高硬度、快速固化性能和良好的附著性能，通 常還會加入環(huán)氧丙烯酸酯；由于單官能度單體的真空揮發(fā)性質(zhì)，加之體系中又不可能完 全轉(zhuǎn)化，因此配方中單官能度活性稀釋劑的用量不能太高，這導致涂料粘度過大，使用不 方便。對此人們也做了大量的研究，如中國專利申請?zhí)?00810026928. l，發(fā)明名稱為 水溶性真空鍍膜涂料，公布了由植物油及其脂肪酸、多元醇、酚醛樹脂等物質(zhì)經(jīng)過醇解、縮 聚、加成、氨酯化制備而得；中國專利申請?zhí)?00710039. l，發(fā)明名稱為紫外線固化真空 鍍膜涂料，公布了由聚氨酯丙烯酸酯樹脂、流平劑、丙烯酸酯單體制備而得；中國專利號 ZL01130164.3，發(fā)明名稱為真空鍍膜涂料，由植物油及其脂肪酸、多元醇、酚醛樹脂、苯并 呋喃樹脂、改性氯化聚烯烴等混合制備而得；但是就細化到底涂涂料來講，還存在表面清潔 度不高、流平性不好以及附著力不強等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而公開一種環(huán)保、同時對塑膠何金屬有 強附著力的水性紫外光固化涂料。 本發(fā)明的目的是通過以下方法得以實現(xiàn)的 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料 改性聚氨酯丙烯酸 20% 50% 引發(fā)劑 5% 15% 表面助劑 1% 2% 助溶劑 5% 10% 水 25% 65% 其中，改性聚氨酯丙烯酸由含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、乳化劑、有機胺、光固化 劑和催化劑合成。 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成 含羥基高分子丙烯酸20% 60% 擴鏈劑 20% 40% 乳化劑 10% 20% 光固化劑 20% 40% 催化劑 0% 1% 有機胺 1% 10% 其中，所述的擴鏈劑為脂肪族二異氰酸酯。
所述的乳化劑為同時含有羥基、羧基官能團的單體。 所述的光固化劑為含羥基的丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯，優(yōu)選羥乙酯或羥丙酯。 所述的催化劑為錫、鋅、鉍中的一種或錫、鋅、鉍的混合物。 所述的有機胺優(yōu)選二乙胺。 改性聚氨酯丙烯酸的合成步驟如下 步驟一、將上述比例量的含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、乳化劑和催化劑置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至50°C 8(TC，保溫反應2 6小時，制得粘稠、透明的含NC0
的聚氨酯預聚物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的光固化劑加入至A中，沖入氮氣； 步驟六、加熱升溫至50°C 80°C，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應2 6小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將有機胺與離子化合物B按1 : 10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯
丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、引發(fā)劑、表面助劑、助溶劑按上述配方量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含量為20% 50%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。 所述的引發(fā)劑為a -羥基酮，優(yōu)選2-羥基-2-甲基_1_苯基_1_對羥乙基醚基苯基丙酮。 所述的表面助劑為有機硅、有機氟或有機硅、有機氟的混合物。
所述的助溶劑為醇醚溶劑，優(yōu)選乙二醇醚或丙二醇醚。 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明由改性聚氨酯丙烯酸、引發(fā)劑、表面助劑、助溶劑和水組成，其中改性聚氨酯丙烯酸是由含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、乳化劑、有機胺、光固化劑和催化劑合成而得，本發(fā)明不但硬度高、耐磨性能好，而且附著力強，尤其是同時具有水溶和油溶的性能，使用范圍廣泛，通過調(diào)節(jié)溶解度參數(shù)，調(diào)節(jié)羧基和羥基含量，使其即對塑膠(如ABS、PC、PS等)，又對金屬(如鐵、鋁、錫等)有較強的附著力；達歐盟ROHS標準。
具體實施例方式
下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的描述，下面的實施例可以用來使本專業(yè)技術(shù)人
員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。 實施例1 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料20%改性聚氨酯丙烯酸、5% 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1_對羥乙基醚基苯基丙酮、1%有機硅、5%乙二醇醚、64%水； 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由20%高分子聚酯多元醇、25%脂肪族二異氰酸酯、15%同時含有羥基、羧基官能團的單體、40%羥丙酯、0. 05%錫合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步驟如下
步驟一、將上述比例量的高分子聚酯多元醇、脂肪族二異氰酸酯、同時含有羥基、羧基官能團的單體和錫置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至50°C ，保溫反應6小時，制得粘稠、透明的含NC0的聚氨酯預聚
物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的羥丙酯加入至A中，沖入氮氣； 步驟六、加熱升溫至50°C ，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應6小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將二乙胺與離子化合物B按1 : 10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、2-羥基-2-甲基-l-苯基-l-對羥乙基醚基苯基丙酮、有機硅、乙二醇醚按上述量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含量為20%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。
實施例2 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料25%改性聚氨酯丙烯酸、15% 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-對羥乙基醚基苯基丙酮、2%有機硅、有機氟按的重量百分比為l : 1組成的組合物、8%丙二醇醚、50%水； 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由30%高分子聚醚多元醇、30%脂肪族二異氰酸酯、10%同時含有羥基、羧基官能團的單體、30%羥乙酯、0. 2%鋅合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步驟如下 步驟一、將上述比例量的高分子聚醚多元醇、脂肪族二異氰酸酯、同時含有羥基、羧基官能團的單體、鋅置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至60°C ，保溫反應3小時，制得粘稠、透明的含NC0的聚氨酯預聚
物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的羥乙酯加入至A中，沖入氮氣； 步驟六、加熱升溫至60°C，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應3小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將二乙胺與離子化合物B按1 : 10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、2-羥基-2-甲基-l-苯基-l-對羥乙基醚基苯基丙酮、有機硅、有機氟按的重量百分比為1 : l組成的組合物、丙二醇醚按上述量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含量為30%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。
實施例3 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料40%改性聚氨酯丙烯酸、5% 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1_對羥乙基醚基苯基丙酮、1%有機硅、10%丙二醇醚、
644%水； 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由40%包含有羧基的高分子聚酯多元醇、30%脂肪族二異氰酸酯、10%同時含有羥基、羧基官能團的單體、20%羥甲基丙烯酸酯、0.5%鉍合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步驟如下 步驟一、將上述比例量的包含有羧基的高分子聚酯多元醇、脂肪族二異氰酸酯、同
時含有羥基、羧基官能團的單體、鉍置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至7(TC，保溫反應4小時，制得粘稠、透明的含NC0的聚氨酯預聚
物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的羥甲基丙烯酸酯加入至A中，沖入氮氣； 步驟六、加熱升溫至70°C，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應4小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將二乙胺與離子化合物B按1 : IO的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、2-羥基-2-甲基-l-苯基-l-對羥乙基醚基苯基丙酮、有機硅、丙二醇醚按上述量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含量為40%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。
實施例4 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料35%改性聚氨酯丙烯酸、15% 2-羥基-2_甲基-1-苯基-1_對羥乙基醚基苯基丙酮、1.5%有機氟、10%丙二醇醚、34%水； 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由50%包含有羧基的高分子聚醚多元醇、20%脂肪族二異氰酸酯、10%同時含有羥基、羧基官能團的單體、30%羥丙酯、0.7%錫合成；
改性聚氨酯丙烯酸合成步驟如下 步驟一、將上述比例量的包含有羧基的高分子聚醚多元醇、脂肪族二異氰酸酯、同
時含有羥基、羧基官能團的單體、錫置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至60°C ，保溫反應6小時，制得粘稠、透明的含NCO的聚氨酯預聚
物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的羥丙酯加入至A中，沖入氮氣； 步驟六、加熱升溫至60°C，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應4小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將二乙胺與離子化合物B按1 : 10的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、2-羥基-2-甲基-l-苯基-l-對羥乙基醚基苯基丙酮、有機氟、丙二醇醚按上述量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含
7量為35%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。
實施例5 —種水性紫外光固化涂料；包括以下重量百分比的原料50%改性聚氨酯丙烯酸、15% 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-對羥乙基醚基苯基丙酮、2%有機硅、5%丙二醇醚、28 %水； 其中，所述的改性聚氨酯丙烯酸由50%包含有羧基的高分子聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物、20%脂肪族二異氰酸酯、10%同時含有羥基、羧基官能團的單體、20%羥乙酯、1%鉍合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步驟如下 步驟一、將上述比例量含有羧基的高分子聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物、脂肪
族二異氰酸酯、同時含有羥基、羧基官能團的單體、鉍置于反應釜，混合并攪拌均； 步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止； 步驟三、加熱升溫至80°C ，保溫反應2小時，制得粘稠、透明的含NC0的聚氨酯預聚
物A ; 步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫； 步驟五、將與A等當量的羥乙酯加入至A中，沖入氮氣；
步驟六、加熱升溫至80°C，同時不停攪拌； 步驟七、保溫反應2小時；制得粘稠、透明的離子化合物B ; 步驟八、將二乙胺與離子化合物B按1 : IO的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。 水性紫外光固化涂料則是先將改性聚氨酯丙烯酸、2-羥基-2-甲基-l-苯基-l-對羥乙基醚基苯基丙酮、有機硅、丙二醇醚按上述量混合調(diào)勻，最后用水稀釋成固含量為50%的乳狀體，此乳狀體為最終的水性紫外光固化涂料。
8
權(quán)利要求
一種水性紫外光固化涂料；其特征在于包括以下重量百分比的原料改性聚氨酯丙烯酸 20％～50％引發(fā)劑5％～15％表面助劑 1％～2％助溶劑5％～10％水25％～65％其中，改性聚氨酯丙烯酸由含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、乳化劑、有機胺、光固化劑和催化劑合成。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成含羥基高分子丙烯酸20％一60％擴鏈劑20％一40％乳化劑lo％一20％光固化劑20％一40％催化劑o％一1％有機胺1％一lo％改性聚氨酯丙烯酸的合成步驟如下步驟一、將上述比例量的含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、有機胺、乳化劑和催化劑置于反應釜，混合并攪拌均；步驟二、向反應釜中沖入氮氣，直到排出反應釜內(nèi)原有的空氣為止；步驟三、加熱升溫至50℃一80℃，保溫反應2—6小時，制得粘稠、透明的含NC。的聚氨酯預聚物A；步驟四、將反應釜內(nèi)溫度降至常溫；步驟五、將與A等當量的光固化劑加入至A中，沖入氮氣；步驟六、加熱升溫至50℃一80℃，同時不停攪拌；步驟七、保溫反應2—6小時；制得粘稠、透明的離子化合物B；步驟八、將有機胺與離子化合物B按llo的重量百分比混合，制得改性聚氨酯丙烯酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的有機胺優(yōu)選二乙胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的擴鏈劑為脂肪族二異氰酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的乳化劑為同時含有羥基、羧基官能團的單體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的光固化劑為高官能度的含羥基的丙烯酸酯，優(yōu)選羥乙酯或羥丙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的催化劑為錫、鋅、鉍或錫、鋅、鉍的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的引發(fā)劑為a _羥基酮，優(yōu)選2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-對羥乙基醚基苯基丙酮。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的表面助劑為 有機硅、有機氟或有機硅、有機氟的混合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種水性紫外光固化涂料；其特征在于所述的助溶劑為醇 醚溶劑，優(yōu)選乙二醇醚或丙二醇醚。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性紫外光固化涂料；本發(fā)明由改性聚氨酯丙烯酸、引發(fā)劑、表面助劑、助溶劑和水組成，其中改性聚氨酯丙烯酸由含羥基高分子丙烯酸、擴鏈劑、乳化劑、光固化劑、催化劑和有機胺合成而得，本發(fā)明不但硬度高、耐磨性能好，而且附著力強，尤其是同時對塑膠和金屬有較強的附著力；達歐盟ROHS標準。
文檔編號C09D175/04GK101787241SQ200910036988
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者李志民 申請人:東莞市至誠涂料有限公司