本发明涉及一种新型的led-uv光固化防腐涂料、组成及制备方法，属于涂料油漆
技术领域：
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背景技术：
：防腐涂料是油漆涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。化学污染与毒性伤害。目前市场常用的防腐涂料有：环氧树脂涂料、酚醛环氧涂料、聚氨酯防腐涂料等溶剂型的防腐涂。溶剂类涂料产品本身具有一定的化学危害性。在徐装工作中，要注意到涂料中的溶剂、稀释剂造成空气污染对人体有危害。火灾、爆炸危险：溶剂型涂料，以及涂装作业中使用的稀释剂等，大多是易燃易爆物料，固此涂装作业本身存在着火灾和爆炸的隐患。引起火灾和爆炸可能的原因有静电涂装时没有遵守操作规程，易产生放电火花；废漆，漆雾、涂料料和溶剂的废抹布等保管不善，堆积在一起易产生自燃和点燃；电气设备选用或使用不当，或者损害后没有及时维修，防爆等级不够等；雷雨季节雷击灾害。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片结构二维材料，是迄今为止发现最薄最硬的材料、具有最大的比表面积、可以无限被拉伸、石墨烯的碳原子链接很柔韧、施加外力碳原子会发生弯曲变形、因而石墨烯具有很好的稳定性，氧化还原法制备石墨烯时间较短、产品纯化步骤简单、是目前最多的一种方法。氧化还原法以石墨为原材料，首先将石墨经氧化反应成氧化石墨。将石墨分散在强氧化性的酸中，加入氧化剂得到氧化石墨水溶胶，将氧化石墨水溶胶烘干后得到氧化石墨烯。led-uv固化涂料技术最重要的优势在于更高的生产效率和更低的能耗，快速的固化速度，涂装操作方便、室温环境下的操作，尽可能低的voc挥发性有机化合物。我国涂料行业“十二五”发展规划中提出了明确的环保目标uv固化涂料、无溶剂，涂料中uv固化涂料的应用面很广，应是最好的环保节能的涂料品种之一。技术实现要素：本发明的一个目的是解决上述问题或缺陷，并提供后面将说明的优点。本发明还有一个目的是利用石墨烯粉料、银粉、防水剂及光引发剂制备出led-uv光固化防腐涂料，其结合leduv紫外光灯源使用，在365nm/395nm波长光固化成膜，高效、环保、节能。本发明还有一个目的是提供一种led-uv光固化防腐涂料的制备方法，其工艺步骤简单，反应条件温和，得到的led-uv光固化防腐涂料，固化成膜快速、不含有机挥发物、高固含量、无污染环境、涂膜丰厚有肉感、光亮如镜、具有优异的装饰效果，明显提高涂装效率。为了实现本发明这些目的和其它优点，本发明提供了一种led-uv光固化防腐涂料，由如下重量比例的原料组分制成：酚醛环氧丙烯酸酯树脂20～30份、环氧丙烯酸酯树脂10～20份、乙二醇二甲基丙烯酸酯5～10份、丙烯酸羟丙酯5～10份、光引发剂a5～10份、光引发剂b3～5份、石墨烯粉5～10份、银粉10～15份、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯5～10份、润湿分散剂1～5份、消泡剂1～5份、防水剂1～5份；其中，所述石墨烯粉为多层石墨烯，纯度大于99％，粒径为5～10um、厚度1～3nm、层数2～10层。优选的是，所述光引发剂a为2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，天津久日新材料股份有限公司产品，简称tpo引发剂，白色晶体，与活性稀释剂单体能足够的溶解，波长在269nm、379nm、410nm反应活强。优选的是，所述光引发剂b为1-羟基-环已基苯甲酮，天津久日新材料股份有限公司产品，简称1173引发剂，透明液体，与活性稀释剂单体能足够的溶解、最大波长在245nm、280nm、365nm反应性很高，引发剂分子结构上中苯甲酰邻位无a-h、热稳定性好光解后不产生醌式结构耐黄变性好，在配方中应用改善涂层表干效果。优选的是，所述防水剂为含甲基硅氧烷的有机硅防水剂。进一步优选的是，所述防水剂为有机硅防水剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯及对甲苯磺酸的混合物。优选的是，所述银粉为山东章丘市银箭牌铝银浆非浮型船舶防腐铝银浆，色相白亮，防腐效果好，性价比高，广泛应用于船舶、集装箱、钢构、工程机械等的装饰防腐，以及锤纹漆，因其展现出的银白色相常称呼银浆，但不含金属银成分，粒径细度3-5um。优选的是，所述leduv灯源波长365nm～395nm，固化能量300～400mj/cm2。所述酚醛环氧丙烯酸树脂为3官能团丙烯酸酯，反应活性高，交联密度更大，固化膜硬度大、高光泽度、具有显著的耐化学药品性能和耐热性、含有羟基(oh)对金属附着力强。所述环氧丙烯酸酯树脂为台湾长兴化学生产的621a-80树脂，含两官能团，环氧树脂含有芳环和侧位羟基有利于基材附着和颜料润湿性，固化速度快硬度高。所述乙二醇二甲基丙烯酸酯为台湾长兴化学生产的反应性活性2官能团单体，耐热性、耐候性、耐磨性佳。所述丙烯酸羟丙酯为台湾长兴化学生产的反应型活性单官能团单体，含有oh基团、低表面张力、增强基材涂层附着力。所述2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦为天津久日新材料股份有限公司产品，简称tpo引发剂、白色晶体、与活性稀释剂单体能足够的溶解、最大波长在269nm、379nm、410nm反应性很高。所述1-羟基-环已基苯甲酮为天津久日新材料股份有限公司产品，简称1173引发剂、透明液体与活性稀释剂单体能足够的溶解、最大波长在245nm、280nm、365nm反应性很高、引发剂分子结构上中苯甲酰邻位无a-h，热稳定性好，光解后不产生醌式结构耐黄变性好、在配方中应用改善涂层表干效果。所述银粉为山东章丘市银箭牌铝银浆非浮型船舶防腐铝银浆，色相白亮，防腐效果好，性价比高，广泛应用于船舶、集装箱、钢构、工程机械等的装饰防腐，以及锤纹漆，因其展现出的银白色相常称呼银浆，但不含金属银成分、粒径细度3～5um。所述2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯为双官能单体，对金属基材附着力极佳的增强作用。所述润湿分散剂为德国毕克byk110润湿型分散剂，用于溶剂型、无溶剂涂料和印刷油墨的润湿分散剂，稳定无机颜料，特别是二氧化钛，可显著降低研磨料粘度。所述消泡剂为byk141消泡剂，用于溶剂型、低极性到高极性涂料体系和印刷油墨，相容性好。一种上述的led-uv光固化防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)依次将光引发剂b、光引发剂a、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯预先加入反应容器内，升温至60℃，恒温搅拌20min，得到混合液a；(2)将混合液a冷却至室温，依次加入润湿分散剂、消泡剂、防水剂，搅拌混合均匀，然后加入酚醛环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂，搅拌分散10min，得到混合液b；(3)向混合液b中依次缓慢加入石墨烯粉、银粉、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，快速搅拌反应30min，即可得到led-uv光固化防腐涂料。优选的是，上述制备方法，具体步骤为：(1)依次将光引发剂b、光引发剂a、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯预先加入反应容器内，升温至60℃，以转速1000rpm恒温搅拌20min，得到混合液a；(2)将混合液a冷却至室温，依次加入润湿分散剂、消泡剂和防水剂，以转速1000rpm搅拌5min，然后加入酚醛环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂，以转速1200rpm搅拌分散10min，得到混合液b；(3)向混合液b中依次缓慢加入石墨烯粉、银粉、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，以转速1500rpm搅拌反应30min，即可得到led-uv光固化防腐涂料。与现有技术相比，本发明的有益之处在于：其一、利用石墨烯粉料、银粉、防水剂及光引发剂通过酚醛环氧丙烯酸树脂及丙烯酸等反应聚合得到led-uv光固化防腐涂料，在机械辊涂硅钙板上辊涂，leduv紫外光瞬间固化成膜、不含有机挥发物、高固含量、无环境污染。其二、涂料中加入了两种光引发剂，两种引发剂协同作用，优劣互补，与活性稀释剂单体能足够的溶解，使得涂料在紫外光作用下能够在1分钟内快速固化成膜。其三、原料组分中加入防水剂，有机硅防水剂是含甲基硅氧烷无刺激性的新型高效防水材料，本发明的涂料喷涂(或涂刷)于建筑物表面后，可在其表面形成肉眼觉察不到的一层无色透明、抗紫外线的透气薄膜，当雨水吹打其上或遇潮湿空气时，水滴会自然流淌，阻止水分侵入；而且，防水剂中含有甲基丙烯酸缩水甘油酯和对甲苯磺酸，这使得涂料中引入了极性较强的羧基(-cooh)和磺酸基(-so3h)。该涂料涂覆在建筑物表面时，其中的羧基和磺酸基与建筑物表面水泥砂浆或混凝土中含有的-si-oh、ca2+、-o-si-o-产生键合作用和交联反应，使涂料层与建筑物表面产生内聚键合作用和嵌定锚合，使涂层与建筑物表面形成皮肤式密封，增强涂料与底材的粘接性能，避免了涂层开裂、脱皮、掉落等问题，且还能够有效防止窜水现象，耐久性和耐冷热冲击性好，防腐性能显著。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1制备本发明的led-uv光固化防腐涂料，具体步骤为：(1)称取各原料组分：酚醛环氧丙烯酸酯树脂20kg、环氧丙烯酸酯树脂10kg、乙二醇二甲基丙烯酸酯5kg、丙烯酸羟丙酯5kg、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦5kg、1-羟基-环已基苯甲酮3kg、石墨烯粉5kg、银粉10kg、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯5kg、润湿分散剂1kg、消泡剂1kg、有机硅防水剂1kg；(2)依次将1-羟基-环已基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯预先加入反应容器内，升温至60℃，以转速1000rpm恒温搅拌20min，得到混合液a；(3)将混合液a冷却至室温，依次加入润湿分散剂、消泡剂和有机硅防水剂，以转速1000rpm搅拌5min，然后加入酚醛环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂，以转速1200rpm搅拌分散10min，得到混合液b；(4)向混合液b中依次缓慢加入石墨烯粉、银粉、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，以转速1500rpm搅拌反应30min，即可得到led-uv光固化防腐涂料。实施例2制备本发明的led-uv光固化防腐涂料，具体步骤为：(1)称取各原料组分：酚醛环氧丙烯酸酯树脂25kg、环氧丙烯酸酯树脂15kg、乙二醇二甲基丙烯酸酯7kg、丙烯酸羟丙酯8kg、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦7kg、1-羟基-环已基苯甲酮4kg、石墨烯粉7kg、银粉13kg、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯8kg、润湿分散剂3kg、消泡剂3kg、防水剂2kg；其中，防水剂为有机硅防水剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯及对甲苯磺酸三者的混合物；(2)依次将1-羟基-环已基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯预先加入反应容器内，升温至60℃，以转速1000rpm恒温搅拌20min，得到混合液a；(3)将混合液a冷却至室温，依次加入润湿分散剂、消泡剂和防水剂，以转速1000rpm搅拌5min，然后加入酚醛环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂，以转速1200rpm搅拌分散10min，得到混合液b；(4)向混合液b中依次缓慢加入石墨烯粉、银粉、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，以转速1500rpm搅拌反应30min，即可得到led-uv光固化防腐涂料。实施例3制备本发明的led-uv光固化防腐涂料，具体步骤为：(1)称取各原料组分：酚醛环氧丙烯酸酯树脂30kg、环氧丙烯酸酯树脂20kg、乙二醇二甲基丙烯酸酯10kg、丙烯酸羟丙酯10kg、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦10kg、1-羟基-环已基苯甲酮5kg、石墨烯粉10kg、银粉15kg、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯10kg、润湿分散剂5kg、消泡剂5kg、防水剂5kg；其中，防水剂为有机硅防水剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯与对甲苯磺酸三者按重量比1：1:1的混合物；(2)依次将1-羟基-环已基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯预先加入反应容器内，升温至60℃，以转速1000rpm恒温搅拌20min，得到混合液a；(3)将混合液a冷却至室温，依次加入润湿分散剂、消泡剂和防水剂，以转速1000rpm搅拌5min，然后加入酚醛环氧丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂，以转速1200rpm搅拌分散10min，得到混合液b；(4)向混合液b中依次缓慢加入石墨烯粉、银粉、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，以转速1500rpm搅拌反应30min，即可得到led-uv光固化防腐涂料。将上述3个实施例制备的led-uv光固化防腐涂料进行涂装施工，涂装固化成膜后涂层性能进行检测，结果见下表：测试项目测试结果(实施例1、2、3)外观银灰色液态光固化能量(mj/cm2)≥300固含量(％)≥95细度(um)≤25涂膜外观平整、手感细腻、滑爽、光泽(60°)30±5°硬度(铅笔硬度)≥3h漆膜无划痕附着力/级(百格)5b一级磨耗率(g/100r)优等品、≤0.12漆膜耐水性72h不起泡、不起皱、不脱落涂膜耐酸(10％h2so4)≥120耐候性测试72h无失光、变色、粉化、裂纹、气泡耐冲击强度测试50cm高度冲击无脱落恒温恒湿测试48h无异常涂膜耐碱(10％naoh)≥120漆膜耐盐雾性(h)≥1000由上表数据可以看出，三个实施例制备的led-uv光固化防腐涂料涂装成膜后，性能测试结果优于现有技术。综上所述，本发明的防腐涂料涂装效果好，稳定性好，涂装后漆膜使用寿命长，提高了涂装效率及赋予产品优异的涂装效果，不含有机挥发物、高固含量，提高产品的市场竞争力，同时具有节能，无环境污染，环保等优点。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12