一种真空溅镀不锈钢的UV光固化涂料的制作方法

一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料
技术领域
1.本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种由搭配新材料不锈钢的uv光固化涂料。


背景技术：

2.现在市面做到不锈钢金属外观效果的主要水电镀塑料材质或不锈钢素材两种，水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”，这是非环保材料，对于“六价铬”有如下的要求：欧盟：rohs:《1000ppm；94/62/ec：《100ppm，同时，水电镀对水质的污染性较强，越来越不符合国家环保的要求。同时，不锈钢的价格比较昂贵，传统的真空电镀又不能制作出不锈钢的外观效果。市场上对不锈钢金属外观需求比较泛，基于以上现状，开发出这款真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料，可模仿不锈钢的外观效果，并且可以进行调色，性能优异，相对水电镀而言，能到符合国家环保的要求，保护环境；相对不锈钢产品而言，极大的降低了制作成本，并且能做到丰富多彩的颜色。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料。本发明涂料不同于一般光固化涂料，具有可调色，固化速度快、模仿不锈钢外观效果、外观装饰性强、耐水、耐磨，耐化学性好等特点。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料，由底漆、中漆、面漆组成，该uv光固化涂料所含原料及各原料的重量份数为：
6.底漆组成为：
[0007][0008][0009]
中漆组成为：
[0010][0011]
面漆组成为：
[0012][0013]
优选方案，所述底漆中流平剂为byk306、tego 2100、efka-3777中的一种或多种；底漆中uv型六官聚氨酯丙烯酸酯为湛新ebecryl
tm 1290、sartomer cn9006ns中的一种或两种；uv型二官聚氨酯丙烯酸酯为昊辉hp6201c、ebecryl
tm 206中的一种或两种。
[0014]
优选方案，所述中漆中流平剂为byk306、tego 2100、efka-3777中的一种或多种；中漆中的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯为中国化工株洲橡胶研究设计院有限公司cs4012、广州五行材料科技有限公司w3075中的一种或两种；中漆中uv型四官聚氨酯丙烯酸酯选择sartomer cn2204 ns。
[0015]
优选方案，所述面漆中流平剂为byk3505、byk333中的一种或两种；面漆中uv型六官聚氨酯丙烯酸酯为湛新ebecryl
tm 1290、sartomer cn9006ns中一种或两种；面漆中uv型三官聚氨酯丙烯酸酯为sartomer cn8009ns；uv型二官溶剂型丙烯酸酯为dpgda、tpgda中的一种两种。
[0016]
一种所述真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0017]
(1)底漆的制备：
[0018]
①
先将25-35份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯、10-20份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯混合，再加入10-15份的乙酸乙酯、5-10份的异丙醇、5-10份的正丁醇、5-10份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0019]
②
将2.5-3.5份的omnirad 184和4-6份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0020]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.1-0.3份的流平剂，搅拌均匀，最后用余量的乙酸丁酯调粘度，即得所述底漆；
[0021]
(2)中漆的制备：
[0022]
①
先将30-40份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯、10-15份的uv型四官聚氨酯丙烯酸酯、0.1-0.5份的磷酸酯改性丙烯酸树脂、20-40份的乙酸乙酯、5-15份的丁酮，混合均匀，制得预混料；
[0023]
②
将0.5-1.5份的omnirad 184、0-1份的tpo和3-5份的乙酸异丁酯混合，搅拌均匀；
[0024]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.1-0.3份的流平剂，搅拌均匀，最后用余量的乙酸异丁酯调粘度，即得所述中漆；
[0025]
(4)面漆的制备：
[0026]
①
先将20-40份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯、10-20份的uv型三官聚氨酯丙烯酸酯、0-10份的uv型二官溶剂型丙烯酸酯、10-15份的乙酸乙酯、5-10份的异丙醇、5-10份的正丁醇、5-10份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0027]
②
将1-2份的omnirad 184和3-5份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0028]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2-0.5份的流平剂，搅拌均匀，最后用余量的乙酸丁酯调粘度，即得所述面漆。
[0029]
步骤(1)中，光引发剂omnirad 184预混合后边搅边加入到预混料中，搅拌条件为500-800rpm下搅拌20分钟以上，最后调整油漆粘度，用nk-2杯测量，粘度控制在12-14s，400目滤网过滤，同时生产过程中注意避光。
[0030]
步骤(2)中，光引发剂omnirad 184预混合后边搅边加入到预混料中，搅拌条件为500-800rpm下搅拌20分钟以上，最后调整油漆粘度，用nk-2杯测量，粘度控制在12-14s，400目滤网过滤，同时生产过程中注意避光。
[0031]
步骤(3)中，光引发剂omnirad 184预混合后边搅边加入到预混料中，搅拌条件为500-800rpm下搅拌20分钟以上，最后调整油漆粘度，用nk-2杯测量，粘度控制在12-14s，400目滤网过滤，同时生产过程中注意避光。
[0032]
一种由所述真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料制备的涂层，所述涂层的制备方法为：将底漆、中漆、面漆单独固化后，再进行下一个工艺环节；
[0033]
(1)底漆制作：将底漆搅拌均匀，喷涂于pc、abs或pc/abs素材表面，在55-65℃下烘烤5-7min，然后过uv固化，制得光固化涂层；uv固化的能量为800-1100mj/cm2，光强170-230mw/cm2；底漆膜厚为15-25um；
[0034]
(2)镀层制作：使用磁控镀膜机将靶材不锈钢316l溅镀到喷涂好uv底漆的工件上，制得不锈钢涂层，不锈钢的厚度取决于于外观要求，通过镀膜时间来控制不锈钢涂层的厚度，镀膜时间控制在60s；
[0035]
(3)中漆制作：将中漆和纳米级色浆(跟据颜色需求)按质量比100:0-5搅拌均匀，喷涂于不锈钢涂层工件上，在40-60℃下烘烤5-7min，然后过uv固化，制得光固化涂层；uv固化的能量为500-700mj/cm2，光强为100-150mw/cm2；中漆膜厚为8-12um；
[0036]
(4)面漆制作：将面漆搅拌均匀，喷涂在中漆产品上，在55-65℃下烘烤5-7min，然后过uv固化，制得光固化涂层；uv固化的能量为800-1100mj/cm2，光强为170-230mw/cm2；面漆膜厚为15-25um；
[0037]
优选方案，所述uv固化采用的是高压汞灯，光强和能量根据不同的涂层做相应改变。
[0038]
本发明有益的技术效果在于：
[0039]
(1)底漆中，在pc、abs和pc/abs素材有附着力、具备上镀性的二官聚氨酯丙烯酸树脂，起到塑料和不锈钢之间桥梁作用，但这种树脂的交联密度不高，柔韧性较好，单独使用会出现泛彩，故搭配pc、abs和pc/abs素材有优异附着力的六官聚氨酯丙烯酸树脂，来提高交联密度、有较好的流平丰满度，保证镀膜效果合格；byk306、tego 2100、efka-3777能强烈降低涂料体系的表面张力，尤能增进底材的润湿性，防止缩孔，不影响镀层和底漆之间的附着力。
[0040]
(2)中漆中，主体树脂选择对镀层不锈钢层附着力好，耐水性好，重涂性好，柔性好的二官聚氨酯丙烯酸酯，为改善泛彩问题，搭配交联密度较高的四官聚酯丙烯酸酯；byk306、tego 2100、efka-3777的加入不影响重涂，改善流平性，防止缩孔，不影响层间附着力；不锈钢素材上的附着力和耐水煮性能是很难做的，加入磷酸酯改性丙烯酸树脂助剂后能显著提高附着力；引发剂采用了omnirad 184与tpo，其中tpo属于深层引发剂，在295nm、368nm、380nm、393nm下，都有吸收峰，对于添加色浆后的深层固化有明显的帮助作用；
[0041]
(3)面漆中，面漆主体树脂选择耐磨、耐化学品、耐水性、流平较好的六官聚氨酯丙烯酸酯树脂，适当搭配柔韧性较好的三官聚氨酯丙烯酸酯和二官溶剂型丙烯酸酯；流平剂选用byk3505、byk333，可以强烈降低表面张力，增进涂层的滑爽性，抗划伤和易清洁效果，对漆膜附着力及耐化学品测试都有提高的作用。
[0042]
(4)本发明配方中uv型树脂有六官聚氨酯丙烯酸酯、四官聚氨酯丙烯酸酯、三官聚氨酯丙烯酸酯和二官溶剂型丙烯酸酯，根据不同涂层要求选择相应功能树脂，把不同官能团的树脂结合在一起，综合性能；每个涂层使用的流平剂都不一样，这取决于对素材或底层的润湿以及层间附着力，其它助剂的使用也是根据涂层性能来选择的，最终形成满足要求的产品。
具体实施方式
[0043]
实施例1
[0044]
一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料，由底漆、中漆、面漆组成，各原料用量如下：(各原料以重量份数计)
[0045]
uv底漆由如下质量组分的原料组成：
[0046][0047][0048]
uv中漆由如下质量组分的原料组成：
[0049][0050]
uv面漆由如下质量组分的原料组成：
[0051][0052][0053]
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
[0054]
(1)底漆制作：
[0055]
①
先将30份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、15份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(hp6201c)混合，再加入15份的乙酸乙酯、10份的异丙醇、8份的正丁醇、8.8份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0056]
②
将3份的omnirad 184和6份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0057]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份byk306，搅拌均匀，最后用4份的乙酸丁酯调粘度，即得所述底漆；
[0058]
将uv底漆搅拌均匀，喷涂于pc表面，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为20um；
[0059]
(2)使用磁控镀膜机将不锈钢316l溅镀到喷涂好uv底漆的工件上，制得不锈钢涂层；
[0060]
(3)中漆制作
[0061]
①
先将35份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(cs4012)、12份的uv型四官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn2204 ns)、0.3份的磷酸酯改性丙烯酸树脂、33份的乙酸乙酯、10份的丁酮，混合均匀，制得预混料；
[0062]
②
将1份的omnirad 184、0.5份的tpo和3份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0063]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份的ekka-3777，搅拌均匀，最后用5份的乙酸丁酯调粘度，即得所述中漆；
[0064]
将uv中漆搅拌均匀，喷涂于不锈钢涂层工件上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为600mj/cm2，光强为150mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为10um；
[0065]
(4)面漆制作
[0066]
①
先将30份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、15份的uv型三官聚氨
酯丙烯酸酯(sartomer cn8009ns)、5份的uv型二官溶剂型丙烯酸酯(dpgda)、14份的乙酸乙酯、8份的异丙醇、8份的正丁醇、10份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0067]
②
将1.5份的omnirad 184和5份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0068]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.5份的byk3505，搅拌均匀，最后用3份的乙酸丁酯调粘度，即得所述面漆。
[0069]
将uv面漆搅拌均匀，喷涂在中漆产品上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层，膜厚范围为20um。
[0070]
实施例2
[0071]
一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料，由底漆、中漆、面漆组成，各原料用量如下：(各原料以重量份数计)
[0072]
uv底漆组成：
[0073]
原料用量/份uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)35uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(hp6201c)10omnirad 1843ekka-37770.2乙酸丁酯10乙酸乙酯15异丙醇10正丁醇8乙二醇单丁醚8.8
[0074]
uv中漆组成：
[0075][0076][0077]
uv面漆组成：
[0078]
原料用量/份uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)30uv型三官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn8009ns)15uv型二官溶剂型丙烯酸酯(dpgda)5omnirad 1841.5byk35050.5乙酸丁酯8乙酸乙酯14异丙醇8正丁醇8乙二醇单丁醚10
[0079]
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
[0080]
(1)底漆制作：
[0081]
①
先将35份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、10份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(hp6201c)混合，再加入15份的乙酸乙酯、10份的异丙醇、8份的正丁醇、8.8份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0082]
②
将3份的omnirad 184和6份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0083]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份ekka-3777，搅拌均匀，最后用4份的乙酸丁酯调粘度，即得所述底漆；
[0084]
将uv底漆搅拌均匀，喷涂于pc、abs或pc/abs素材表面，，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为20um；
[0085]
(2)使用磁控镀膜机将不锈钢316l溅镀到喷涂好uv底漆光油的工件上，制得不锈钢涂层；
[0086]
(3)中漆制作
[0087]
①
先将37份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(cs4012)、10份的uv型四官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn2204 ns)、0.3份的磷酸酯改性丙烯酸树脂、33份的乙酸乙酯、10份的丁酮，混合均匀，制得预混料；
[0088]
②
将1份的omnirad 184、0.5份的tpo和3份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0089]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份的ekka-3777，搅拌均匀，最后用5份的乙酸丁酯调粘度，即得所述中漆；
[0090]
将uv中漆搅拌均匀，喷涂于不锈钢涂层工件上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为600mj/cm2，光强为150mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为10um；
[0091]
(4)面漆制作
[0092]
①
先将30份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、15份的uv型三官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn8009ns)、5份的uv型二官溶剂型丙烯酸酯(dpgda)、14份的乙酸乙酯、8份的异丙醇、8份的正丁醇、10份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0093]
②
将1.5份的omnirad 184和5份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0094]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.5份的byk3505，搅拌均匀，最后用3份的乙酸丁酯调粘度，即得所述面漆。
[0095]
将uv面漆搅拌均匀，喷涂在中漆产品上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层，膜厚范围为20um。
[0096]
实施例3
[0097]
一种真空溅镀不锈钢的uv光固化涂料，由底漆、中漆、面漆组成，各原料用量如下：(各原料以重量份数计)
[0098]
uv底漆组成：
[0099][0100][0101]
uv中漆组成：
[0102]
原料用量/份uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(cs4012)30uv型四官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn2204ns)15磷酸酯改性丙烯酸树脂0.3omnirad 1841tpo0.5tego 21000.2乙酸乙酯35乙酸丁酯8丁酮10
[0103]
uv面漆组成：
[0104]
原料用量/份uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)20uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn9006ns)20uv型三官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn8009ns)10uv型二官溶剂型丙烯酸酯(dpgda)5omnirad 1841.5
byk3330.3乙酸丁酯8乙酸乙酯12异丙醇8正丁醇8乙二醇单丁醚7.2
[0105]
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
[0106]
(1)底漆制作：
[0107]
①
先将25份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、20份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(hp6201c)混合，再加入15份的乙酸乙酯、10份的异丙醇、8份的正丁醇、8.8份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0108]
②
将3份的omnirad 184和6份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0109]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份tego 2100，搅拌均匀，最后用4份的乙酸丁酯调粘度，即得所述底漆；
[0110]
将uv底漆搅拌均匀，喷涂于pc、abs或pc/abs素材表面，，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为20um；
[0111]
(2)使用磁控镀膜机将不锈钢316l溅镀到喷涂好uv底漆光油的工件上，制得不锈钢涂层；
[0112]
(3)中漆制作
[0113]
①
先将30份的uv型二官聚氨酯丙烯酸酯(cs4012)、15份的uv型四官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn2204 ns)、0.3份的磷酸酯改性丙烯酸树脂、35份的乙酸乙酯、10份的丁酮，混合均匀，制得预混料；
[0114]
②
将1份的omnirad 184、0.5份的tpo和3份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0115]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.2份的tego 2100，搅拌均匀，最后用5份的乙酸丁酯调粘度，即得所述中漆；
[0116]
将uv中漆搅拌均匀，喷涂于不锈钢涂层工件上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为600mj/cm2，光强为150mw/cm2，制得光固化涂层,膜厚范围为10um；
[0117]
(4)面漆制作
[0118]
①
先将20份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl
tm 1290)、20份的uv型六官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn9006ns)、10份的uv型三官聚氨酯丙烯酸酯(sartomer cn8009ns)、5份的uv型二官溶剂型丙烯酸酯(dpgda)、12份的乙酸乙酯、8份的异丙醇、8份的正丁醇、7.2份的乙二醇单丁醚，混合均匀，制得预混料；
[0119]
②
将1.5份的omnirad 184和5份的乙酸丁酯混合，搅拌均匀；
[0120]
③
将步骤
①
制得的预混料与步骤
②
搅拌均匀后的溶液混合，再加入0.3份的byk333，搅拌均匀，最后用3份的乙酸丁酯调粘度，即得所述面漆。
[0121]
将uv面漆搅拌均匀，喷涂在中漆产品上，在60℃下烘烤5min，然后过uv固化，能量为1000mj/cm2，光强为170mw/cm2，制得光固化涂层，膜厚范围为20um。
[0122]
将上述由实施例1-3的涂料所制备出的涂层样品按标准进行性能测试，结果如下表1所示。
[0123]
表1
[0124][0125]