专利名称：一种pvdf紫外光固化的卷材涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于涂料领域，具体涉及一种PVDF紫外光固化的卷材涂料及其制备方法。
背景技术：
目前，卷材涂料的涂装是以冷轧钢板、镀锌钢板、镀铝锌钢板等为基板，采用高度自动化的辊涂，然后在经过高温烘烤、涂面漆、通过高温烘烤 后成膜，在此过程中，需要烘烤设备，同时在，烘烤的过程中，部分溶剂将进入环境，带来了污染，影响了操作人员的身体健康。卷材涂料主要用于建筑和家电行业。彩钢板产量的70%左右为建筑用途，而家电用途的彩板也占有一定份额，约89TlO%，其余为商业用途、容器用材、交通与汽车、金属家具
坐寸o建筑外用彩板长期经受风吹、日晒、淋，经历多年的寒暑变化，所要求的主要性能有冲击性、耐风压性、防火性、防漏水性、隔热性、音性、耐候性、耐污染性、加工修补性等，此外需要有美观的色调、新颖的式样、丰富的质感、与建筑物整体及其周边环境相协调，尤其是耐候性一直是卷材涂料的开发重点。家电用彩板所用的钢板国外已越来越多采镀锌板，逐渐由锌花或无锌花的热镀锌板来取代来用的冷轧板或电镀锌板，而家电用彩板对涂料面质量的要求更高，需要涂料具有耐污染性、耐蚀性、耐候性、可加工性和适当硬度。PVDF含氟树脂用作高耐候涂料始于20世纪60年代，经过近三十多年实际使用，被证明耐候性十分优异，是目前卷材涂层中耐候性最好的。光对氟聚合物影响很小，显示了氟聚合物的高耐候性。而氟聚合物还具有极高的化学稳定性，氟原子具有最高的电负性和较小的原子半径，决定了氟聚合物极高的化学稳定性。1965年，美国Pennwalt公司和Altochem公司研究成功半结晶聚偏二氟乙烯(PVDF)涂料，商品名为Kynar500。该涂料不能常温固化，烧结温度为240°C。以PVDF树脂为主要成分的高耐候氟树脂涂料具有优异的耐候性、柔韧性、极佳的耐粉化性和耐沾污性等。但是，PVDF树脂具有极佳的耐紫外线性能，但其本身不能阻隔紫外线，需借助涂料中的颜料达到阻挡紫外线的作用，使底漆不受紫外线的侵蚀，因此所使用的颜料必须具有优异的耐候性和耐化学品性，能够经受2(T30年的户外曝晒。绝大多数有机颜料在阳光和大气的作用下会发生降解或结构破坏而退色，而无机高温煅烧金属氧化物颜料的化学性质相对比较稳定，适合长期保护卷材钢板。综上所述，开发环保，低能耗卷材涂料，快速固化是解决困惑业界难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，同时具备固化快，能耗小，环保及光固化能力等优点。本发明还要解决的技术问题是提供上述PVDF卷材涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的思路是紫外光固化涂料，具有固化快，能耗小，环保优势，可是PVDF不具有光固化的活性，因此需要研制新的体系，在保留其性能的同时，赋予其组合物光固化能力，因此，从可以作为PVDF有机载体着手，利用具有光固化性能的溶剂1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)作为有机其载体，分散PVDF ;同时，研制了一种耐候的具有一定韧性的耐候聚酯与之配合，使之形成光固化的韧性成膜物质，再利用耐候的无机组分与之协同，提高其耐候性和防腐性能。本发明的具体技术方案如下一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂20 30%;·
耐候聚酯30 40%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯I 10% ；硅烷偶联剂KH5700. 5% 1% ；氧化镁I 5% ;氧化锌I 10%;氟化钙10 25%;二氧化硅I 5% ；光引发剂11735%。PVDF紫外光固化的卷材涂料，优选包括如下重量百分比的组分PVDE 树脂20 30% ；耐候聚酯30 40% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5 10% ；硅烷偶联剂KH5700. 5% 1% ；氧化镁2 5% ；氧化锌8 10% ；氟化钙I (Tl 8% ；二氧化硅2 5% ；光引发剂1173 5%。其中，所述的耐候聚酯结构式如下
CH3 CHBCHl==CH-COO—CH2 —c-CH2—COO—Y N4—COO -CH2 —c-CH COO-CH =CH
I\_/I2
CH3CH3
n
I其中，n取值为30 100，耐候聚酯的分子量为10000 30000。上述耐候聚酯按如下方法制备得到以1，4-环己烷二甲酸与新戊二醇为单体，缩聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。上述PVDF紫外光固化的卷材涂料的制备方法，先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨制得。
其中，研磨至粒径为5 10iim。有益效果与溶剂型卷材涂料相比，本发明方案具有如下优势I.环保，固化速度快，可以在I分钟之内固化；2.生产效率高；3.耐候性好。
具体实施例方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域 的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。以下实施例，所用的耐候聚酯结构为如下
CH3CH3
I/ \I__
CH2^=CH— coo— Cm —c-CB2—COOi~/f~COO-CH2 —c-CH2 —~COO —CH =CH
I\^/丨2
CmCH3
n
I其中，n取值为30 100，耐候聚酯的分子量为10000 30000。上述的耐候聚酯按如下方法制备得到以1，4-环己烷二甲酸与新戊二醇为单体，缩聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。其中，酯化聚合过程是在100°C下进行，引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂的质量为单体总质量的4%，聚合时间为10小时，可获得聚酯化合物，然后在80°C下，在获得聚酯中，加入丙烯酸羟乙酯，加入的比例按照摩尔比2. 05:进行，加入丙稀Ife保温5小时后，出料。实施例I :一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂30% ；耐候聚酯30% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5% ；硅烷偶联剂KH5701% ；氧化镁4% ；氧化锌10% ；氟化钙10% ；二氧化硅5% ；光引发剂11735%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3000小时，未出现异常。耐冲击合格。
实施例2 一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂20% ；耐候聚酯35% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯10% ；硅烷偶联剂KH5701% ；氧化镁2% ；氧化锌10% ；
·
氟化钙15% ；二氧化硅2% ；光引发剂11735%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3000小时，未出现异常。耐冲击合格。实施例3 一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂20% ；耐候聚酯38% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯8% ；硅烷偶联剂KH570 0. 5% ；氧化镁4% ；氧化锌9% ；氟化钙11.5%;二氧化硅4% ；光引发剂11735%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3300小时，未出现异常。耐冲击合格。实施例4 一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂26% ；耐候聚酯30% ；I, 6-己二醇二丙烯酸酯 8% ；硅烷偶联剂KH5701%;氧化镁5% ；
氧化锌10% ；氟化钙10% ；二氧化硅5% ；光引发剂11735%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3300小时，未出现异常。耐冲击合格。实施例5 ·一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂20%;耐候聚酯39%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯 9% ；硅烷偶联剂KH5700. 5% ；氧化镁4%;氧化锌8%;氟化钙10.5%;二氧化硅4%;光引发剂1173 5%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3400小时，未出现异常。耐冲击合格。实施例6:一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF 树脂24%;耐候聚酯33%;I, 6-己二醇二丙烯酸酯 5% ；硅烷偶联剂KH5701%;氧化镁4% ；氧化锌8% ；氟化钙18%;二氧化硅2%;光引发剂11735%。制备方法先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨至粒径达到5-10 iim制得。滚涂施工，在紫外光下固化，卷材的基材移动速度为I米/秒，即可成膜，制成25-40iim涂层。经检测附着力达到I级，在外加速老化实验为3400小时，未出现异常。耐冲击合格。·
权利要求
1. 一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分 PVDF 树脂20 30% ； 耐候聚酯30 40% ； 1.6-己二醇二丙烯酸酯 1 10% ； 硅烷偶联剂KH5700. 5% 1% ； 氧化镁I 5% ； 氧化锌I 10% ； 氟化钙10 25% ； 二氧化硅I 5% ； 光引发剂11735%。
2.根据权利要求I所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，所述的耐候聚酯结构式如下
3.根据权利要求2所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料，其特征在于，耐候聚酯按如下方法制备得到以1，4-环己烷二甲酸与新戊二醇为单体，缩聚得到聚合物，再用丙烯酸封端即得。
4.权利要求I所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料的制备方法，其特征在于，先将配方中的固体组分混匀，然后加入液体组分混匀，再经研磨制得。
5.根据权利要求4所述的PVDF紫外光固化的卷材涂料的制备方法，其特征在于，研磨至粒径为5 10 V- m。
全文摘要
本发明公开了一种PVDF紫外光固化的卷材涂料，它包括如下重量百分比的组分PVDF树脂20~30%；耐候聚酯30~40%；1,6-己二醇二丙烯酸酯1~10%；硅烷偶联剂KH570 0.5%~1%；氧化镁1~5%；氧化锌1~10%；氟化钙10~25%；二氧化硅1~5%；光引发剂1173 5%。本发明还公开了上述PVDF紫外光固化的卷材涂料的制备方法。本发明的优点在于，涂料附着力强、耐候性好，可以长期使用，力学性光学性能不变。
文档编号C09D7/12GK102786869SQ201210273338
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者朱斌, 高延敏 申请人:江苏科技大学