本发明涉及涂料
技术领域：
，尤其涉及一种具有优异附着力、柔韧性及抗冲击性的UV纳米金属涂料。
背景技术：
：UV纳米金属涂料用于钢材防锈、彩涂钢板、铝合金门窗保护及金属装饰板制造等方面，金属表面涂装UV涂料以后既美观又可以保护金属基材表面。多数情况金属都会暴露在复杂外部环境中，很容易造成金属涂层表面磨损、刮擦等各种损坏问题。这都是因为涂料对金属材料的附着力不佳造成的，由于金属基材表面光滑而且会有氧化膜的存在，这些因素都会影响涂膜与金属间的附着力，进而也会影响到涂膜的柔韧性以及抗冲击性。目前，针对UV金属涂料的研究极少，且现有的UV金属涂料附着力及柔韧性均不佳，有一部分关于UV金属涂料的研究表明，即使其制备的涂料附着力有一定提高，但涂膜的柔韧性依旧很差，急需开发出一种同时具有优异附着力、柔韧性及抗冲击性的UV金属涂料。技术实现要素：鉴于以上分析，为了解决现有技术中UV金属涂料附着力及柔韧性均不佳的问题，本发明设计了一种新型的UV纳米金属涂料配方，旨在提供一种提高涂层与金属材料的附着力及涂膜的柔韧性的UV纳米金属涂料，具有优异附着力、柔韧性及抗冲击性，具有广阔的应用前景。本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种UV纳米金属涂料，包括复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺和复合型光引发剂。进一步地，还包括UV附着力促进剂，消泡剂，流平剂和UV稀释剂。进一步地，所述复合改性聚氨酯丙烯酸酯为有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯，环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯，聚己内酯改性聚氨酯丙烯酸酯和氨基树脂改性聚氨酯丙烯酸酯中至少两种的复合物。复合改性聚氨酯丙烯酸酯，是此配方中的起主要作用的原材料，由于聚氨酯丙烯酸酯分子中存在氨酯键，能在高分子链接间形成多种氢键，使固化膜具有优异的耐磨性和柔韧性，所以此物可提高固化膜的附着力和柔韧性，而且具有优异的耐磨性。进一步地，所述改性环氧丙烯酸树脂为胺改性环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、磷酸改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯改性环氧丙烯酸酯或有机硅改性环氧丙烯酸酯。改性环氧丙烯酸树脂，可以提高光固化速率，主要改善固化膜的脆性提高漆膜的抗冲击性，而且对附着力也有一定的促进作用。进一步地，所述复合型光引发剂为芳香酮类光引发剂，自由基类光引发剂和阳离子类光引发剂中的两种或多种的混合物；所述消泡剂为低级醇消泡剂、有机极性化合物消泡剂、矿物油消泡剂、有机聚合物消泡剂或有机硅树脂消泡剂。进一步地，所述复合型光引发剂为α,α＇-二甲基苯偶酰缩酮、α,α＇-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-乙基蒽醌、二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐中至少两种的混合物。复合型光引发剂，它对光固化涂料的光固化速率起决定性作用，能够提高UV涂料的粘接强度和耐久性。进一步地，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷或磷酸三丁酯。消泡剂是涂料调配中重要的助剂，能够消除体系中的气泡，进而促进纤维与其他化学品的结合、反应，增加涂膜的强度。进一步地，所述流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂、有机硅树脂流平剂或氟碳树脂流平剂。流平剂是涂料调配中重要的助剂，使涂膜表面平整避免出现滴流、涡眼等缺陷。进一步地，成分以重量百分比计包括：复合改性聚氨酯丙烯酸酯15％～30％，改性环氧丙烯酸树脂15％～25％，改性纯丙烯酸齐聚物5％～20％，1.6-已二醇二丙烯酸酯10％～25％，单体三丙二醇二丙烯酸酯5％～15％，单体四甲基丙二胺5％～15％，复合型光引发剂5％～20％，UV附着力促进剂0.1％～1％，消泡剂0.5％～2％，流平剂0.5％～2％，UV稀释剂15％～30％。为了提高固化膜的附着力、柔韧性及耐磨性，同时均衡固化膜的硬度与柔韧性，使涂料的性能达到最佳，需要控制配方中各成分的含量，使其相互配合，得到性能最优的UV纳米金属涂料。进一步地，成分以重量百分比计包括：复合改性聚氨酯丙烯酸酯20％～30％，改性环氧丙烯酸树脂15％～20％，改性纯丙烯酸齐聚物5％～15％，1.6-已二醇二丙烯酸酯10％～20％，单体三丙二醇二丙烯酸酯5％～10％，单体四甲基丙二胺5％～10％，复合型光引发剂5％～10％，UV附着力促进剂0.1％～0.5％，消泡剂0.5％～1％，流平剂0.5％～1％，UV稀释剂15％～20％。本发明有益效果如下：本发明提供一种具有优异附着力、柔韧性及抗冲击性的UV金属涂料。本发明的UV纳米金属涂料中添加了可提高金属表面附着力的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，以及可提高固化膜弹性的环氧丙烯酸树脂、还有可以均衡固化膜的硬度与柔韧性的UV单体、光引发剂和各种助剂，这些物质通过发生聚合反应形成交联网格再固化成膜，增强了漆膜对金属表面的附着力以及抗冲击性，同时改善了漆膜的耐磨性。为了得到性能最优的UV纳米金属涂料，需要控制配方中各成分的含量，使其相互配合，均衡涂料的金属表面附着力、抗冲击性、固化膜的弹性、固化膜的硬度与柔韧性、涂料的粘接强度和耐久性、涂料的耐黄性及透明性等性能，使涂料兼具上述特性。同时，本发明的涂料为纳米涂料，其颗粒细小，能够均匀的涂覆在金属表面，尤其适用于钢材防锈、彩涂钢板、铝合金门窗保护及金属装饰板制造等方面，涂膜的表面十分平整，不会出现滴流或涡眼等缺陷，既美观又可以保护金属基材表面，具有广阔的应用前景。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及具体实施方式中所特别指出的方法来实现和获得。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施例可用于阐释本发明的原理。实施方式中所述各成分的含量均为以重量百分比计。一种UV纳米金属涂料，按重量的百分比计包括：复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺，复合型光引发剂，UV附着力促进剂，消泡剂，流平剂，UV稀释剂，上述这些物质通过发生聚合反应形成交联网格再固化成膜，从而提高了漆膜与金属基板之间的附着力、柔韧性以及抗冲击性。复合改性聚氨酯丙烯酸酯，是此配方中的起主要作用的原材料，由于聚氨酯丙烯酸酯分子中存在氨酯键，能在高分子链接间形成多种氢键，使固化膜具有优异的耐磨性和柔韧性，所以此物可提高固化膜的附着力和柔韧性，而且具有优异的耐磨性。所述复合改性聚氨酯丙烯酸酯采用有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯、聚己内酯改性聚氨酯丙烯酸酯和氨基树脂改性聚氨酯丙烯酸酯中的两种或几种的复合物。复合改性聚氨酯丙烯酸酯，可提高固化膜的附着力、柔韧性及耐磨性。若体系中复合改性聚氨酯丙烯酸酯的含量低于15％，则其在配方中所起的作用就会有所削弱；但当复合改性聚氨酯丙烯酸酯含量为30％时涂膜的附着力达到最好等级，若再增加复合改性聚氨酯丙烯酸酯的含量，其作用也不会有所提高并且还会造成原料的浪费；其含量进一步优选为20-30％。改性环氧丙烯酸树脂，可以提高光固化速率，主要改善固化膜的脆性提高漆膜的抗冲击性，而且对附着力也有一定的促进作用。所述改性环氧丙烯酸树脂采用胺改性环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、磷酸改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯改性环氧丙烯酸酯或有机硅改性环氧丙烯酸酯中的一种。改性环氧丙烯酸树脂，可以提高光固化速率，以及提高漆膜的抗冲击性。若改性环氧丙烯酸树脂的含量低于15％，则会影响体系的光固化速率，进而降低涂膜的力学性能；若改性环氧丙烯酸树脂的含量高于25％以后，体系的光固化速率不会随着改性环氧丙烯酸树脂的含量的增加而升高；其含量进一步优选为15-20％。改性纯丙烯酸齐聚物，是以纯丙烯酸酯为主体树脂的改性齐聚物，分子内聚能大，粘接力强，同时分子链长且含有憎水基团，因此具有优良的性能，对提高材料的粘接强度，柔韧性，耐冲击性、耐水性及耐黄变透明性有显著效果。改性纯丙烯酸齐聚物分子链长且含有憎水基团，可提高材料的粘接强度及耐黄变透明性。若改性纯丙烯酸齐聚物在体系中的含量低于5％，则会影响到涂膜与金属间的附着力，当改性纯丙烯酸齐聚物在体系中的含量高于20％时，涂膜与金属间的附着力也不会再有所提升；其含量进一步优选为5-15％。1.6-已二醇二丙烯酸酯的稀释能力强，还可以改善固化膜的柔韧性。若1.6-已二醇二丙烯酸酯在体系中的含量低于10％，则1.6-已二醇二丙烯酸酯就起不到相应的稀释作用，但当其含量高于25％时，体系的粘度就会大大降低，这将不利于涂料的涂布；其含量进一步优选为10-20％。单体三丙二醇二丙烯酸酯，粘度低，稀释能力强，可以提高体系的光固化速率，而且可以均衡固化膜的硬度与柔韧性。若体系中此单体的含量低于5％，就会导致固化膜的硬度与柔韧性失衡；若其含量高于15％，也会影响到体系的粘度，不利于后续工艺的进行；其含量进一步优选为5-10％。单体四甲基丙二胺，是环氧树脂的固化剂又是聚氨酯的催化剂，促进整个体系的交联聚合。若此单体的含量低于5％时，就会影响到整个体系的交联聚合。但其含量高于15％后也不会再促进体系的交联聚合；其含量进一步优选为5-10％。所述复合型光引发剂采用α,α＇-二甲基苯偶酰缩酮、α,α＇-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-乙基蒽醌、二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐中的两种或多种的混合物。复合型光引发剂，它对光固化涂料的光固化速率起决定性作用。若体系中光引发剂的含量低于5％时，会影响到体系中自由基或阳离子等活性中间体的产生；若其含量高于20％，则体系中就会有没完全反应残留的引发剂，导致UV涂料的粘接强度和耐久性呈下降趋势；其含量进一步优选为5-10％。UV附着力促进剂，即促进涂料与金属基板间的附着力。若其含量低于0.1％则起不到促进附着力的作用，但若其含量高于1％后，两者之间的附着力不会再有所提高；其含量进一步优选为0.1-0.5％。例如，可选的UV附着力促进剂的型号有CD9051、L-51、F-1256等，但不限于上述型号，且上述型号的UV附着力促进剂均为本领域技术人员所熟知的附着力促进剂。所述消泡剂采用乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷或磷酸三丁酯中的一种。消泡剂是涂料调配中不可缺少的助剂，但并不是用量越多越好。当体系中消泡剂用量低于0.5％时，则起不到消除气泡的作用，致使材料内部气孔太多，会影响到涂膜的强度；但当消泡剂用量高于2％时，会降低体系纤维表面张力，影响纤维与其他化学品的结合、反应；其含量进一步优选为0.5-1％。所述流平剂采用聚丙烯酸酯类、有机硅树脂或氟碳树脂中的一种。流平剂也是涂料调配中不可缺少的助剂，但并不是用量越多越好。当体系中流平剂的用量低于0.5％时，就会出现涂膜表面不平整的现象；但当流平剂的含量高于2％时，体系反而会出现负作用，如滴流、涡眼等缺陷；其含量进一步优选为0.5-1％。UV稀释剂用来调节体系的粘度，当其含量低于15％时，对体系的粘度起不到应有的调节作用；但当其含量高于30％时，就会导致体系的粘度过低，影响最终的涂布工艺；其含量进一步优选为15-20％。例如，可选的UV稀释剂的型号有JZ-1009、JZ-1010、JZ-6001、822等，但不限于上述型号，且上述型号的UV稀释剂均为本领域技术人员所熟知的稀释剂。本发明所述UV纳米金属涂料的制备包括如下步骤：先将一定重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯和单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再按重量百分比加入复合型光引发剂、UV附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。实施例1：一种UV纳米金属涂料其组分及其重量百分比为：制备过程如下：先将上述重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再加入上述重量百分比的复合型光引发剂、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。实施例2：一种UV纳米金属涂料其组分及其重量百分比为：制备过程如下：先将上述重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再加入上述重量百分比的复合型光引发剂、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。实施例3：一种UV纳米金属涂料其组分及其重量百分比为：制备过程如下：先将上述重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再加入上述重量百分比的复合型光引发剂、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。实施例4：一种UV纳米金属涂料其组分及其重量百分比为：制备过程如下：先将上述重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再加入上述重量百分比的复合型光引发剂、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。实施例5：一种UV纳米金属涂料其组分及其重量百分比为：制备过程如下：先将上述重量百分比的复合改性聚氨酯丙烯酸酯，改性环氧丙烯酸树脂，改性纯丙烯酸齐聚物，1.6-已二醇二丙烯酸酯，单体三丙二醇二丙烯酸酯，单体四甲基丙二胺加入到容器中，常温充分搅拌，再加入上述重量百分比的复合型光引发剂、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、UV稀释剂，常温充分搅拌即得一种UV纳米金属涂料。将上述制备好的透明涂料辊涂于镀锌板基材上，固化后进行性能测试，其测试结果如下表所示：硬度2H柔韧性3T附着力0级抗冲击性冲击后漆膜无脱落注：附着力测评标准0～5级中0级最好，5级最差；柔韧性用T弯值表示，T弯值越小说明固化膜的柔韧性越好；冲击试验的实验条件为冲击功：9J；重头直径20mm。综上所述，是一种各项性能优秀且均衡的UV纳米金属涂料，配方中各成分相互配合，均衡了涂料的金属表面附着力、抗冲击性、固化膜的弹性、固化膜的硬度与柔韧性、涂料的粘接强度和耐久性、涂料的耐黄性及透明性等性能，使涂料兼具上述特性，尤其是有优异的附着力、柔韧性及抗冲击性。同时，本发明的涂料为纳米涂料，其颗粒细小，能够均匀的涂覆在金属表面，涂膜的表面十分平整，不会出现滴流或涡眼等缺陷，既美观又可以保护金属基材表面，具有广阔的应用前景。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3