本发明涉及水性木器漆
技术领域：
，具体涉及一种高耐性水性UV涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
：紫外光(UV)涂料可分为水性UV固化涂料、UV固化粉末涂料和溶剂型UV涂料。相对传统UV涂料而言，水性UV涂料可趋向零挥发性有机化合物(VOC)，不易燃，对环境污染小且安全；固化速度快，具有节约能源、固化性能好、适合高速自动化生产等优点。UV固化涂料主要由光引发剂、低聚物、活性稀释剂组成，UV固化反应属于能量引发聚合反应，在光引发剂存在的条件下，成膜物经自由基反应几秒钟可交联固化，固化不受空气中氧抑制。传统溶剂型UV固化所使用活性稀释剂大多为丙烯酸类功能单体，固化后体积收缩大，影响凃层附着力，并且活性稀释剂具有一定的挥发性，对人体有一定的危害。水性UV固化涂料由于不含稀释剂单体，而是以水为稀释剂，可解决挥发性组份毒性和刺激性，是涂料的一个发展方向。但是与传统UV固化涂料相比，目前国内水性UV固化涂料合成乳液多以甲苯二异氰酸酯为原料来制作，双键含量和相对分子质量太低，力学性能较差。随着市场对水性涂料综合性能的要求不断提高，其耐磨性、耐化性、硬度等综合性能需要进一步提高，由此对水性UV涂料性能增迫在眉睫。聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡是硬度高的PE/PTFE复合的微粉蜡，PTFE的加入大大改善了聚乙烯蜡粉的滑度和抗划伤性，产生非常好的协同效应。较好的颗粒形状和较为集中的粒径范围，分子量整齐，容易分散，耐磨性好。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高耐性水性UV涂料及其制备方法和应用，该高耐性水性UV涂料弥补了现有水性UV涂层力学性能与化学性能上存在的不足，具有耐脏污、耐化学品性、耐老化性和耐磨性，光泽可调的特点。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高耐性水性UV涂料，包括以下原料以重量份计组成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液50～80份，混合溶剂1～5份，消泡剂0.1～0.5份，润湿分散剂1～5份，增稠剂0.1～1.0份，消光粉1～5份，聚四氟乙烯蜡粉1～5份，光引发剂1～3份，PH调节剂1～2份，水8～25份，防霉杀菌剂0.1～0.2份；所述混合溶剂为三元醇或其衍生物。进一步地，所述超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液的固含量为43～47％，pH值为6.5～7。进一步地，所述混合溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、异丙醇中的至少一种。进一步地，所述润湿分散剂为不含溶剂和乙氧基壬基酚的阴离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、多官能团型润湿分散剂中的至少一种。进一步地，所述消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂中的至少一种。进一步地，所述增稠剂为丙烯酸类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚类增稠剂中的至少一种。进一步地，所述消光粉包括无定型二氧化硅和消光蜡；所述聚四氟乙烯蜡粉为经由聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡、或聚四氟乙烯与聚乙烯蜡的混合物。进一步地，所述光引发剂为裂解型光引发剂、提氢型引发剂、离子型引发剂中的至少一种。上述高耐性水性UV涂料的制备方法，包括以下步骤：S1.将水性聚氨酯丙烯酸乳液、混合溶剂与消泡剂混合加入反应器中，在1200～1500rpm的转速下分散至无油缩；S2.将润湿分散剂、消光粉、聚四氟乙烯依次加入反应器，在1200～1500rpm的转速下分散至细度≤25μm；S3.将增稠剂、光引发剂、pH调节剂、防霉杀菌剂和水依次加入搅拌釜中，在500～800rpm的转速下分散15～20min，制得高耐性水性UV涂料。上述高耐性水性UV涂料的应用，用0.05～0.1倍的水将高耐性水性UV涂料稀释调节至施工粘度，涂布于经打磨处理的旧凃层基材上，涂布量控制在110～130g/m2，在常温流平2～3min使表面平整，然后在50℃条件下烘烤15～20min，烤至漆膜表干，然后经量能为300mj/m2的UV机固化。本发明的有益效果是：1、采用超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液(UV-WPUA)，该乳液兼有UV固化技术、水性PUA及超支化树脂三者的优点，其分散体有较高的固含量、较低的粘度和良好的流动性及稳定性，其成膜物具有优良的成膜性、附着力、适中的软硬度和良好的耐水性、耐溶剂性及热稳定性；2、本发明高耐性水性UV涂料与复合成膜助剂搭配，可以明显改善涂层的成膜性及后期稳定性；3、本发明通过适当引入聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡，增强了漆膜抗划伤、耐老化、抗脏污与耐磨性，也适当提升了漆膜的硬度；4、本发明产品直接加水可使用，无使用时间限制；5、本发明的水性UV漆面漆为水性环保产品，适用于竹木器、塑料、皮革领域。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。实施例一种高耐性水性UV涂料，包括以下原料以重量份计组成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液50～80份，混合溶剂1～5份，消泡剂0.1～0.5份，润湿分散剂1～5份，增稠剂0.1～1.0份，消光粉1～5份，聚四氟乙烯蜡粉1～5份，光引发剂1～3份，PH调节剂1～2份，水8～25份，防霉杀菌剂0.1～0.2份；所述混合溶剂为三元醇或其衍生物。优选地，由以下原料以重量份计组成：超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液70份，混合溶剂2份，消泡剂0.5份，润湿分散剂3份，增稠剂1份，消光粉5份，聚四氟乙烯蜡粉2份，光引发剂2份，PH调节剂2份，水8.3份，防霉杀菌剂0.2份；所述超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液的固含量为43～47％，pH值为6.5～7，该乳液兼有UV固化技术、水性PUA及超支化树脂三者的优点，其分散体有较高的固含量、较低的粘度和良好的流动性及稳定性。其成膜物具有优良的成膜性、附着力、适中的软硬度和良好的耐水性、耐溶剂性及热稳定性；所述混合溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、异丙醇中的至少一种；作为优选混合溶剂是由质量比为3:2的二丙二醇丁醚、异丙醇中组成；所述润湿分散剂为不含溶剂和乙氧基壬基酚的阴离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、多官能团型润湿分散剂中的至少一种，优选德国TEGO公司的TEGODispers740W(非离子型脂肪酸衍生物)、TEGODispers755W(阴离子型聚丙烯酸钠盐)或TEGODispers760W(多官能团型的表面活性剂与含颜料亲和基团的水溶液)；所述消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂中的至少一种，优选德国BYK公司BYK024(破泡聚硅氧烷溶液，属于有机硅氧烷类)、EVONIK公司的TEGOfoamex810(聚硅氧烷-聚醚共聚物，属于聚醚改性硅类)。所述增稠剂为丙烯酸类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚类增稠剂中的至少一种，优选法国COATEX的Thixol53L(丙烯酸共聚物溶液)、Coapur830w(非离子型水性聚氨酯)，RM-8W增稠剂或罗门哈斯TT-935增稠剂；所述消光粉包括无定型二氧化硅和消光蜡；所述聚四氟乙烯蜡粉为经由聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡、或聚四氟乙烯与聚乙烯蜡的混合物，优选科莱恩蜡粉9610F或天诗0612；所述防霉杀菌剂为不含N-/O-缩甲醛的CMI(水性氯甲基异噻唑啉酮)、MI(水性甲基异噻唑啉酮)、溴硝基丙二醇中的至少一种，优选德国舒美公司的ParmetolA28(其主要成分为CMI/MI和溴硝基丙二醇混合物)或ParmetolK20(其主要成分为CMI/MI混合物)，还有罗门哈斯的LXE杀菌剂及英国舒尔MV杀菌剂；所述pH调节剂为氨水、三乙胺或醇胺，优选气味小的醇胺，例如陶氏的AMP-95(分子结构为2-氨基-2-甲基-1-丙醇)；调整pH值目的是为了保证储存过程中的稳定性，一般控制在pH7-9之间。按照配方取超支化水性聚氨酯丙烯酸乳液加入搅拌釜中，在1200～1500r/min转速条件下加入混合溶剂与消泡剂的均匀混合物，再加入增稠剂，称量准确，分散15min，检测无油缩后在800～1000r/min依次加入PH调节剂、润湿分散剂、消光粉、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡粉，调节转速至1200～1500r/min分散20min，刮板至细度≤25um，后转速调节至500～800r/min依次加入光引发剂、防霉杀菌剂、水搅拌15min，形成均匀的涂料体系即完成上述水性UV清面漆的制备过程。上述水性UV清漆在使用时，加入主剂10％水调节至施工粘度，将其涂布到旧凃层基材上，涂布量为120g/m2,然后在常温下流平2～3min,再放置于50℃鼓风干燥箱20min，最后经量能为300mj/m2的UV固化机使其固化形成透明的漆膜。对漆面进行物理性测试，测试结果如表1。表1漆面物理性测试表测试项目测试结果测试标准硬度1HGB6379-2006抗冲击性2级GB/T4893.9-2013附着力0级GB/T4893.4-2013光泽30±2GB/T4893.6-2013耐磨耗性＞3002级GB/T4893.8-2013对漆面进行耐脏污性测试，测试结果如表2。表2漆面的耐脏污性测试表将本发明提供的高耐性水性UV涂料与市场上竞争品做耐性对比测试，测试结果如表3。表3高耐性水性UV涂料与竞争品的耐性对比测试表其中竞争品1号为水性双组份清漆，竞争品2号水性UV清面漆，竞争品3号为水性单组份清漆。将本发明提供的高耐性水性UV涂料在不同旧基材上附着力测试，测试结果如表4。表4高耐性水性UV涂料在不同旧基材上附着力测试表本发明提供的高耐性水性UV涂料在不同旧图层基材上，容易产生较强的粘附力，优良的机械物理性和较好的抗脏污性，同时在耐化学品剂耐老化性能上尤其突出。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3