一种作用于竹木基材的uv油性附着底漆的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，这种UV油性附着底漆利用一种新型自合成的UV松香树脂作为原料配合单官能度的丙烯酸单体、多官能度的丙烯酸单体、复合光引发剂、填料和助剂经过分散制备而成，而这种自合成的UV松香树脂则通过在反应釜中加入松香和氢化松香、环氧基团树脂、丙烯酸和甲基丙烯酸、甲基丙烯缩水甘油醚、环氧树脂、阻聚剂加热溶解，再加入催化剂升高温度，最后恒温反应制得。利用本发明制备的UV油性附着底漆固化速度快、收缩小、附着力好，同时，对环境友好，对生产设备要求相对较低。
【专利说明】一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油性底漆的制备工艺，具体为一种可应用于市面上所有的竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法。
【背景技术】
[0002]一般认为，紫外光固化涂料(又称UV固化涂料)是最先是1968年德国BAYER公司最早开发出来应用于家具涂装的一种节能环保型涂料，这种UV固化涂料有环境友好、经济、高效、节能和适应性广等诸多优点，被广泛应用于家具、纸张、木材、塑料、金属等材料的制备过程。近几年，随着国家对涂料领域环保要求以及人们对日常生活质量要求的提高，国内一些涂料企业越来越重视UV漆的研发，研发的UV底漆、腻子、面漆、UV色浆、水性着色剂等产品在一些木器厂得到良好应用，UV漆在木器行业中的应用已经进入了一个快速发展的阶段，广东、成都、上海一带规模较大的地板家具厂家基本上都已开始使用或正准备使用UV漆。
[0003]在现有技术中，UV底漆也可应用于表面较为光滑平整的竹木基材表面，涂装工艺主要包括刷涂、喷涂或辊涂等几种法。涂覆一层UV底漆后，低黏度的涂料可以向木材细小开孔渗透，通过膜层的折射效果保留并强化木纹和孔粒结构的自然美感，UV光辐照71秒固化，固化后，经砂纸打磨后，再用UV中涂面涂罩光固化，获得平整、光滑饱满的罩光效果，其打磨目的也是在于提高层与层之间的附着力。竹木家具、竹木地板等竹木制品中涂料漆膜的附着力好坏直接影响家具和地板的使用寿命。
[0004]目前市面上使用的UV油性附着底漆，一方面因附着力差而导致通用性差，对不同基材适应差，这造成了很多的质量隐患。另一方面现有附着底漆固化速度慢、深层固化差，交联强度不够，导致小分子残留在基材内，会引发涂装产品翘丝、爆径。而市面上要很好的解决附着问题，普遍使用双组份`附着剂，但它最大的缺陷是使用周期短，见效时间长，给涂装生产与检测带来很多不便。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题在于提供一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，利用这种方法制备的油性附着底漆具有固化速度快、收缩小、涂膜强度好、深层固化好、附着力好等优点，可用以解决上述【背景技术】中的缺点。
[0006]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆，利用一种新型的可循环制备的松香树脂作为主原料之一进行制备，其固化速度快、收缩小、附着力好；采用了几种快速固化单官能度活性单体复配少量多官能度活性单体；复配了几种粒径分布超细粉体，将涂膜收缩降到零；采用了复配高效引发体系，引发效率高，深层固化好；制备得到了一种固化速度快、收缩小、涂膜强度好、深层固化好、附着力好的UV油性附着底漆，可应用于所有的竹木基材。
[0007]一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法中，其原料组分与其质量配比可表述为:
自合成的UV松香树脂:30%~50%
单官能度的丙烯酸单体:10%~30%
多官能度的丙烯酸单体:59TlO%
复合光引发剂:3%~6%
填料:20%~30%
助剂:0.5%~2%
其中，复合光引发剂的各组分以及占总原料的质量比为TPO:0.5-1.5%,819:
0.5~1.0%，184:1-3% ,1173:1-2%0可用于底漆的平衡深层固化、提高其引发效率、固化速度、表干与实干效果。
[0008]填料为选用800-1250目的透明玻璃粉，其透明好、硬度高、水煮不发白。
[0009]助剂包括分散剂、防沉剂以及润湿剂，其中，分散剂选用大分子聚氨酯分散剂，分散稳定性好；防沉剂采用气相白碳黑与聚酰胺蜡复合使用，防沉效果好，透明度好；湿润剂采用Tego 270渗透性好，起泡性小。
[0010]其具体的制备方式包括以下步骤:
首先，将30%~50%的自合成的松香树脂和10%~30%单官能度的丙烯酸单体、5%~?Ο%多官能度的丙烯酸单体加入到分散桶中，分散15~25min。
[0011]然后，加入3%~6%的复合光引发剂和10%~30%的填料，分散30min ;最后加入5%的助剂，分散1.5-2 h ;即得到本发明的UV油性底漆。
[0012]在本发明中，所述自合成的UV松香树脂的原料以及摩尔比为:
松香:氢化松香:环氧基团树脂:丙烯酸:甲基丙烯酸=2:2:6:1:1
将上述摩尔比的原料一同加入到反应釜中，同时添加占上述原料总质量0.2%的阻聚剂和抗氧化剂一同搅拌均匀，并在搅拌均匀后将反应釜升温到90°C，待各原料在反应釜中完全溶解后，向溶解的混合液中加入占原料总质量0.2%的催化剂，并升温到120°C保持2h，即可得到所述的自合成的UV松香树脂。
[0013]在上述制备自合成的UV松香树脂的过程中，环氧树脂为甲基丙烯酸缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、双酚A环氧树脂五种中的任意一种或任意几种的组合。
[0014]在上述制备自合成的UV松香树脂的过程中，阻聚剂是对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，5- 二甲基对苯二酚三种中的任意两种组合。
[0015]在上述制备自合成的UV松香树脂的过程中，抗氧化剂是Basf B900 ;催化剂是三
乙胺、三苯基磷、N, N- 二甲基苄胺三种中的任意两种组合。
[0016]由于松香有附着力好的优点，而树脂上的极性基团羟基、羧基能够与竹木基材上的极性基团羟基通过范德华力、化学亲和力、氢键等内聚力的综合作用达到附着平衡，松香树脂的三环相联结构提供很好的强度及很低收缩性，所以经松香改性的UV树脂有很好的附着力。[0017]丙烯酸单体对皮肤刺激小、收缩小、有一定的氢键作用，这不仅环境友好而且能提闻附着力。
[0018]复合光引发剂可以使涂层固化高的双键转化率和好的深层固化效果，这样可以提高涂层与基材间的结合力，并可防止涂层翘丝和爆径现象。
[0019]填料的硬度为5-7左右，高硬度的填料提供了高强度的涂层，硬度高的填料通过涂布机压入竹木基材内，使涂层与基材形成燕尾楔相互咬合，促进附着，填料无收缩性，也有于涂层附着。
[0020]助剂含有分散剂、防沉剂、润湿剂，分散剂主要是减少完成分散过程所需时间或能量，同时使颜料分散体稳定，润湿剂是可以改善涂料的表面张力和渗透性，使其能够更好地润湿底材，从而提高涂料的附着力，防沉剂在整个体系中构成弱交联的三维网状结构，防止已分散颜料颗粒的沉降凝结。
[0021]有益效果:本发明制备了一种特殊的UV油性附着底漆，可应用于所有的竹木基材。解决了目前市面上UV油墨底漆附着力不好和固化速度慢的问题。通过本发明制备的UV油性底漆不仅有固化速度快、收缩小、附着力好、环境友好等优点，而且制备方法相当简单、施工方便、对生产设备要求相对较低、生产效率很高。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0023]实施例1:
取松香和氢化松香各Imol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，双酚A环氧Imol和甲基丙烯酸lmol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。
`[0024]然后将40%的自合成的UV松香树脂和10%的三甲基环己基丙烯酸酯、10%丙烯酰吗啉单官能度丙烯酸单体，5%PET3A多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散15min ?’然后加入1%TP0+4%184复合光引发剂和29%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ;最后加入1%的助剂，分散2 h ;即得到UV油性底漆。
[0025]实施例2:
取松香和氢化松香各Imol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，双酚A环氧Imol和甲基丙烯酸lmol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。
[0026]然后将35%的自合成的UV松香树脂和15%的三甲基环己基丙烯酸酯、15%丙烯酰吗啉单官能度丙烯酸单体，5%PET3A多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散18min ?’然后加入1%TP0+4%184复合光引发剂和24%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ;最后加入1%的助剂，分散1.8 h ;即得到UV油性底漆。
[0027]实施例3:
取松香和氢化松香各lmol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，乙二醇二缩水甘油醚Imol和甲基丙烯酸Imol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。[0028]然后将35%的自合成的UV松香树脂和15%的三甲基环己基丙烯酸酯、15%丙烯酰吗啉单官能度丙烯酸单体，5%PET3A多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散17min ?’然后加入1%TP0+4%184复合光引发剂和24%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ;最后加入1%的助剂，分散1.8 h ;即得到UV油性底漆。
[0029]实施例4:
取松香和氢化松香各lmol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，乙二醇二缩水甘油醚Imol和甲基丙烯酸Imol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。
[0030]然后将35%的自合成的UV松香树脂和15%的HEMA、15%丙烯酰吗啉单官能度丙烯酸单体，5%PET3A多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散20min ;然后加入1%819+4%184复合光引发剂和24%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ;最后加入1%的助剂，分散1.5h ;即得到UV油性底漆。
[0031]实施例5:
取松香和氢化松香各lmol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，新戊二醇二缩水甘油醚Imol和甲基丙烯酸lmol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。
[0032]然后将35%的自合成的UV松香树脂和15%的HEMA、15%丙烯酰吗啉单官能度丙烯酸单体，5%TMPTA多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散19min ;然后加入1%819+4%184复合光引发剂和24%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ;最后加入1%的助剂，分散1.5h ;即得到UV油性底漆。`
[0033]实施例6
取松香和氢化松香各lmol，甲基丙烯酸缩水甘油醚2mol，新戊二醇二缩水甘油醚Imol和甲基丙烯酸lmol，阻聚剂和抗氧化剂各取0.2%，一起加入到反应釜中，搅拌均匀，升温到90°C，使其完全溶解后，再加入0.2%的催化剂，升温到120°C，恒温反应2 h，即得到固化速度快、收缩小、附着力好的UV树脂。
[0034]然后将35%的自合成的UV松香树脂和15%的三甲基环己基丙烯酸酯、15%N，N 二甲基丙烯酰胺单官能度丙烯酸单体，5%TMPTA多官能度丙烯酸单体加入到分散桶中，分散22min ;然后加入1%819+4%184复合光引发剂和24%的超细玻璃粉透明粉填料，分散30min ；最后加入1%的助剂，分散1.6 h ;即得到UV油性底漆。
[0035]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，其制备原料的组分与其质量配比可表述为: 自合成的UV松香树脂:30%-50% 单官能度的丙烯酸单体:10%-30% 多官能度的丙烯酸单体:5%-10% 复合光引发剂:3%-6% 填料:20%-30% 助剂:0.5%-2% 其中，所述自合成的UV松香树脂的原料以及摩尔比为: 松香:氢化松香:环氧基团树脂:丙烯酸:甲基丙烯酸=2:2:6:1:1制备时，将上述摩尔比的原料一同加入到反应釜中，同时添加占上述原料总质量0.2%的阻聚剂和抗氧化剂一同搅拌均匀，并在搅拌均匀后将反应釜升温到90°C，待各原料在反应釜中完全溶解后，向溶解的混合液中加入占原料总质量0.2%的催化剂，并升温到120°C保持2h，即可得到所述的自合成的UV松香树脂； 而利用上述原料制备竹木基材的UV油性附着底漆的具体制备方式包括以下步骤:首先，将30%-50%的自合成的松香树脂和10%-30%单官能度的丙烯酸单体、5%-?Ο%多官能度的丙烯酸单体加入到分散桶中，分散15-25min ； 然后，加入3%-6%的复合光引发剂和10%-30%的填料，分散30min ;最后加入5%的助剂，分散1.5-2 h ;即得到本发明的UV油性底漆。
2.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为甲基丙烯酸缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、双酚A环氧树脂五种中的任意一种或任意几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂是对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，5-二甲基对苯二酚三种中的任意两种组口 ο
4.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂是Basf B900。
5.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述催化剂是三乙胺、三苯基磷、N，N-二甲基苄胺三种中的任意两种组合。
6.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述复合光引发剂的各组分以及占总原料的质量比为TPO:0.5-1.5%,819:0.5-1.0%, 184:1-3%, 1173:1-2%。
7.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述填料为选用800-1250目的透明玻璃粉。
8.根据权利要求1所述的一种作用于竹木基材的UV油性附着底漆的制备方法，其特征在于，所述助剂包括分散剂、防沉剂以及润湿剂，其中，分散剂选用大分子聚氨酯分散剂；防沉剂采用气相白碳黑与聚酰胺蜡的复合剂；而湿润剂采用Tego 270。
【文档编号】C09D4/02GK103450722SQ201310351223
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】赖立强, 张冬明, 李新雄 申请人:湖南邦弗特新材料技术有限公司