專利名稱：一種紫外光固化木器漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及木器漆技術(shù)，尤其涉及一種紫外光固化木 器漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
木器涂料主要有傳統(tǒng)的PU、PE和NC等油性漆，以及近年發(fā)展起來的UV光固 化漆和水性木器漆。UV光固化漆在出現(xiàn)之后，以其快速的固化速度、優(yōu)異的性能短短幾 十年的時間里就得到蓬勃的發(fā)展，漸漸有取代傳統(tǒng)油性漆的趨勢，在地板和板式家具行 業(yè)，UV漆的使用已經(jīng)非常普遍。傳統(tǒng)油性漆中約50%以上是揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，不僅對人體健康危害極大，并 且使用后會揮發(fā)到大氣中對大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。UV漆幾乎不使用有機(jī)溶劑，和 水性木器漆同為環(huán)保綠色涂料。是木器涂料的發(fā)展方向，隨著人們環(huán)保意識的提高，UV 漆的需求將會持續(xù)加大?，F(xiàn)在制約UV漆發(fā)展的是UV漆的成本較高，性價比不高，因此降低UV漆成本 是發(fā)展UV漆的關(guān)鍵。目前，采用改性的不飽和聚酯樹脂代替昂貴的聚氨酯丙烯酸酯就 是解決高成本的方法之一，樹脂價格對比如下所示
環(huán)氧丙烯酸酯20-30價格/元/kg ；聚氨酯丙烯酸酯50-150價格/元/kg ；改性不 飽和聚酯樹脂8-15價格/元/kg。因此，將改性不飽和聚酯樹脂引入紫外光固化木器漆中，代替廣泛使用的環(huán)氧 丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯配成的紫外光固化木器漆，是未來的發(fā)展趨勢。

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，提供一種可作為透明底漆使用的，原 料成本低廉，漆膜性能好的紫外光固化木器漆。本發(fā)明的另一個目的在于提供上述紫外光固化木器漆的制備方法。本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的
鑒于現(xiàn)有紫外光固化木器漆的成本過高，本發(fā)明人考慮采用改性不飽和聚酯樹脂， 但是通過研究發(fā)現(xiàn)，不飽和聚酯樹脂在應(yīng)用到外光固化木器漆中時，存在如下兩個技術(shù) 難點
(1)不飽和聚酯樹脂是含有雙鍵的多元酸與多元醇酯化反應(yīng)得到，主要用于PE漆 里面，采用引發(fā)劑(白水)和促進(jìn)劑(藍(lán)水)作用交聯(lián)固化成膜，其反應(yīng)性活性比環(huán)氧 丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯都低，因此需要通過改性使它的反應(yīng)活性提高；
(2)不飽和聚酯由于分子量巨大，粘度一般都很大，使用常規(guī) 的活性單體很難稀釋 它，需要尋找高反應(yīng)活性且稀釋能力強(qiáng)的單體，在保證稀釋效果的同時兼顧反應(yīng)活性， 使油漆的施工性能達(dá)到傳統(tǒng)油性漆的要求。鑒于上述兩點，本發(fā)明人設(shè)計大量的實驗方案，通過試驗摸索和數(shù)據(jù)優(yōu)化后，得到一種能夠解決上述技術(shù)難點的紫外光固化木器漆。一種 紫外光固化木器漆，其原料配方由如下重量百分比的各組分組成 改性不飽和聚酯樹脂 30 35% ；
聚酯丙烯酸酯10 20% ；
HDDA10 15% ；
PO-TMPTA5 10% ；
HEMA3 5% ；
防沉劑0.2 0.6% ；
透明粉10 20% ；
滑石粉3 6% ；
光引發(fā)劑10.5 1.5%;
光引發(fā)劑23 5%;
流平劑0.2 0.6%。本發(fā)明人對上述原料配方中各組分的用量進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果如下 改性不飽和聚酯樹脂 34% ；
聚酯丙烯酸酯15% ；
HDDA13% ；
PO-TMPTA8% ；
HEMA4% ；
防沉劑0.5% ；
透明粉15% ；
滑石粉5% ；
光引發(fā)劑11%;
光引發(fā)劑24%；
流平劑0.5%。本發(fā)明人通過大量實驗摸索，采用多種改性劑對不飽和聚酯樹脂進(jìn)行改性，并 研究改性后物質(zhì)的性能，其反應(yīng)活性是否合適，能夠通過紫外光固化成膜，最終得到符 合本發(fā)明要求的改性不飽和聚酯樹脂，一種是富馬酸改性不飽和聚酯樹脂，另一種是 順丁烯二酸酐改性不飽和聚酯樹脂；所述富馬酸改性不飽和聚酯樹脂和順丁烯二酸酐 改性不飽和聚酯樹脂采用市售產(chǎn)品均可實現(xiàn)本發(fā)明，如本公司已經(jīng)在銷售的2010A或 2007A，或者市售的大昌的5209等。上述聚酯丙烯酸酯的作用是與改性不飽和聚酯樹脂配合使用，聚酯丙烯酸酯能 夠增強(qiáng)樹脂活性，使得油漆成膜性更好；聚酯丙烯酸酯采用四官能度的聚酯丙烯酸酯， 任何一種四官能度的聚酯丙烯酸酯均可實現(xiàn)本發(fā)明，如江蘇三木的SM6605、長興的6351 或沙多瑪?shù)腃N2262。上述1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯( PO-TMPTA)和甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)就是發(fā)明人通過試驗方案設(shè)計后篩選到的 三種活性單體，其中HDDA的稀釋能力好，反應(yīng)活性高；PO-TMPTA的交聯(lián)密度高， 反應(yīng)活性高；HEMA能夠調(diào)節(jié)交聯(lián)密度；這三種單體配合使用可使得本發(fā)明的紫外光固化木器漆在保證稀釋效果的同時兼顧反應(yīng)活性，且油漆的施工性能好。上述防沉粉的作用是防止UV漆填料中的透明粉和滑石粉沉降，采用本領(lǐng)域技 術(shù)人員制備紫外光固化漆時常用的任何一種防塵粉均可實現(xiàn)本發(fā)明，如德固賽的M-5或 A-200,膨潤土 SD-I 等。上述透明粉的作用是增加油漆的填充性、硬度、豐滿度等性能，采用本領(lǐng)域技 術(shù)人員制備紫外光固化漆時常用的任何一種透明粉均可實現(xiàn)本發(fā)明，如金猴的TM-2500 或龍勝的3000#透明粉。 上述滑石粉的作用是增加油漆的填充性、硬度、豐滿度等性能，采用本領(lǐng)域技 術(shù)人員制備紫外光固化漆時常用的任何一種滑石粉均可實現(xiàn)本發(fā)明，如龍勝的800#、 1250#滑石粉或海城的1250#滑石粉。上述光引發(fā)劑采用兩種光引發(fā)劑配合使用的作用是使漆膜中的樹脂和單體完全 反應(yīng)，表層和底層都能夠參加交聯(lián)固化反應(yīng)；光引發(fā)劑1采用表層引發(fā)效率高的奪氫型 光引發(fā)劑，如二苯甲酮或異丙基硫雜蒽酮等；光引發(fā)劑2采用中底層引發(fā)效率高的裂解 型光引發(fā)劑，如2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮等。上述流平劑的作用是增加漆膜的平整度，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員制備紫外光固化 漆時常用的任何一種流平劑均可實現(xiàn)本發(fā)明，如畢克的358N、EFKA的3777或三化的 N0.77 等。上述紫外光固化木器漆的制備方法如下
將改性不飽和聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯和活性單體(HDDA、PO-TMPTA和 HEMA)混合后在800r/min的低速狀態(tài)下分散3 5分鐘，再加入防沉劑、透明粉和滑 石粉，然后1500r/min高速分散20 30分鐘，最后加入光引發(fā)劑1、光引發(fā)劑2和流平 齊U，低速分散5分鐘后得到本發(fā)明的紫外光固化木器漆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.本發(fā)明的紫外光固化木器漆，其原料配方中利用了不飽和聚酯中含有可交聯(lián)的雙 鍵，采用紫外光分解光引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基可引發(fā)交聯(lián)固化，從而以價格便宜的改性不 飽和聚酯樹脂為主體樹脂，配制得到性能與成本接近PU漆的透明底漆，使產(chǎn)品的市場競 爭力大大提高，不僅優(yōu)于同類產(chǎn)品，而且可替代部分Pu、PE漆；
2.現(xiàn)有UV漆的硬度較高，固體份百分百，漆膜性能優(yōu)異，但施工性能卻不好，尤 其是打磨性比PU漆差，本發(fā)明紫外光固化色漆的原料配方中加入了聚酯丙烯酸酯和丙氧 基化的TMPTA，從而降低了漆膜硬度，又不影響反應(yīng)活性，使其打磨性接近PU漆的性 能；
3.本發(fā)明的紫外光固化木器漆通過調(diào)整改性不飽和聚酯樹脂與聚酯丙烯酸酯的比例 和施工工藝，將改性不飽和聚酯樹脂與聚酯丙烯酸酯交聯(lián)固化成膜，使其施工性能超過 油性PU聚氨酯透明底漆，漆膜性能、成本接近于油性聚氨酯透明底漆；
4.本發(fā)明的紫外光固化木器漆，在其原料配方設(shè)計時，為了改善不飽和聚酯反應(yīng)性 低和粘度高的限制，考慮對不飽和聚酯進(jìn)行改性來增加其反應(yīng)性，再搭配適合的活性單 體與聚酯丙烯酸酯，在高效的復(fù)配光引發(fā)劑下，可以交聯(lián)固化得到漆膜性能接近PU透明 底漆的性能；
5.PU透明底漆的打磨性和流平性在所有的油漆種類中是最好的，為了使本發(fā)明的紫外光固化木器漆能夠達(dá)到它的性能，本發(fā)明不但采用了高固低粘的聚酯丙烯酸酯為輔助 樹脂，還采用了稀釋能力極強(qiáng)反應(yīng)性較高的HDDA為主要活性單體，可以做到PU漆的流 平性；而丙氧基化的TMPTA和HEMA可以降低漆膜的硬度，使其打磨性接近PU漆的性 能；
6.本發(fā)明的紫外光固化木器漆可作為透明底漆使用，不但成本低廉，制備方法簡 單，而且透明度好、漆膜性能優(yōu)異，并且將傳統(tǒng)產(chǎn)品提升為環(huán)保產(chǎn)品，可產(chǎn)生巨大的經(jīng) 濟(jì)效益和社會效益。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地描述，但具體實施例并不對本發(fā)明做 任何限定。本實施例的紫外光固化木器漆，其原料配方由如下重量百分比的各組分組成 改性不飽和聚酯樹脂 34% ；
聚酯丙烯酸酯15% ；
HDDA13% ；
PO-TMPTA8% ；
HEMA4% ；
防沉劑0.5% ；
透明粉15% ；
滑石粉5% ；
光引發(fā)劑11%;
光引發(fā)劑24%；
流平劑0.5%。上述改性不飽和聚酯樹脂采用長潤發(fā)的20IOA ； 上述聚酯丙烯酸酯采用長興的6316 ；
上述防沉劑采用德固賽的M-5 ；
上述透明粉采用龍勝的3000#透明粉；
上述滑石粉采用龍勝的1250#滑石粉；
上述光引發(fā)劑1采用二苯甲酮；
上述光引發(fā)劑2采用1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮；
上述流平劑采用三化的N0.77。上述紫外光固化木器漆的制備方法如下
將改性不飽和聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯和活性單體(HDDA、PO-TMPTA和 HEMA)混合后在800r/min的低速狀態(tài)下分散3 5分鐘，再加入防沉劑、透明粉和滑 石粉，然后1500r/min高速分散20 30分鐘，最后加入光引發(fā)劑1、光引發(fā)劑2和流平 齊U，低速分散5分鐘后得到本實施例的紫外光固化木器漆。將本實施例制備所得紫外光固化木器漆進(jìn)行性能測定，將其性能測試結(jié)果與其 他現(xiàn)有的透明底漆進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。表1各種透明底漆性能對比表
權(quán)利要求
1.一種紫外光固化木器漆，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組分組成改性不飽和聚酯樹脂30一35％；聚酯丙烯酸酯lo一20％.；l。6己二醇二丙烯酸酯10~15％，；丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 5~10％；甲基丙烯酸羥乙酯3—5％；防沉劑o.2一o.6％；透明粉lo一20％.；滑石粉3—6％；光引發(fā)劑l0.5~1.5％；光引發(fā)劑23—5％；流平劑o.2一o.6％；上述改性不飽和聚酯樹脂為富馬酸改性不飽和聚酯樹脂或順丁烯二酸酐改性不飽和聚酯樹脂；上述聚酯丙烯酸酯為四官能度的聚酯丙烯酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種紫外光固化木器漆，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各組分組成改性不飽和聚酯樹脂34％；聚酯丙烯酸酯15％，；l。6己二醇二丙烯酸酯13％叫丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 8％；甲基丙烯酸羥乙酯4％；防沉劑o.5％；透明粉15％，；滑石粉5％；光引發(fā)劑11％；光引發(fā)劑24％；流平劑o.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述一種紫外光固化木器漆，其特征在于所述光引發(fā)劑l采用奪氫型光引發(fā)劑，所述光引發(fā)劑2采用裂解型光引發(fā)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種紫外光固化木器漆，其特征在于所述光引發(fā)劑l為二苯甲酮或異丙基硫雜蒽酮，所述光引發(fā)劑2為2一羥基一2一甲基一卜苯基一卜丙酮或卜羥基一環(huán)己基一苯基甲酮。
5.一種權(quán)利要求l所述一種紫外光固化木器漆的制備方法，其特征在于包括如下步驟按照權(quán)利要求l所述原料配方，將改性不飽和聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯、l。6己二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯混合后，在800r／min的低速狀態(tài)下分散3—5分鐘，再加入防沉劑、透明粉和滑石粉，然后1500r／’min高速分散20 30分鐘，最后加入光引發(fā)劑1、光引發(fā)劑2和流平劑，低速分散5分鐘后得 到所需紫外光固化木器漆。
全文摘要
本發(fā)明公開一種紫外光固化木器漆及其制備方法，該紫外光固化木器漆的原料配方按重量百分比，由30～35%改性不飽和聚酯樹脂、10～20%聚酯丙烯酸酯、10～15%1,6己二醇二丙烯酸酯、5～10%丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、3～5%甲基丙烯酸羥乙酯、0.2～0.6%防沉劑、10～20%透明粉、3～6%滑石粉、0.5～1.5%光引發(fā)劑1、3～5%光引發(fā)劑2和0.2～0.6%流平劑組成。本發(fā)明的紫外光固化木器漆可作為透明底漆使用，不但成本低廉，制備方法簡單，而且透明度好、漆膜性能優(yōu)異、打磨性好、流平性好，并且有利于環(huán)保，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C09D167/07GK102020913SQ20101058728
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者練世斌 申請人:惠州市長潤發(fā)涂料有限公司