一种UV桔纹助剂及桔纹漆的制作方法

本发明涉及一种uv桔纹助剂及桔纹漆。本发明属于涂料领域。

背景技术：

枯纹漆漆膜呈均匀的桔皮纹，美观悦目，光泽柔和，具有极佳的装饰性，广泛用于机床、仪器、仪表、缝纫机、家用电器等表而涂装。目前市面常用的是烘干型及自干型桔纹漆。但是，烘干型枯纹漆受烘烤温度、施工工艺、能耗等影响，其应用受限制。然而，现有的自干型桔纹漆干燥速度也不令人满意。

同时，桔纹漆作为美术漆的一种，其装饰效果美观、华贵、典雅、大方、硬度高，所以特别适合各种凹凸不平的钢铁表面的涂装，作装饰和保护之用，亦可制作各种小型仪表的表面而起到装饰和保护作用。目前常用桔纹漆的花纹不清晰，立体感差，且成型后因漆膜表面凹凸较强，易积灰尘污物而不易清洗。

因此，研发一种桔纹效果优异、抗污性强且施工简单的一种桔纹漆成了普遍的需求。众所周知，uv漆固化具有节能、高效、环保、经济、适用性广的5e特点，此为科研工作者提供了一种开发思路。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有桔纹漆施工困难，立体感弱的缺陷，提供了一种uv桔纹助剂及桔纹漆，其使用全氟辛酸(a)、多元醇(b)、丙烯酰氯(c)作为原料，经过酯化反应得到了一种uv桔纹助剂材料并制备桔纹漆，在满足使用需求的同时，还具有高效抗污耐油性能，可以预见，该材料将在涂料领域迎来广阔的市场前景，尤其适用装饰涂层等领域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种uv桔纹助剂，其结构式如下所示：

其中，x＝2-5。

一种uv桔纹助剂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)通氮气，将1mol全氟辛酸(a)溶于30mol溶剂a，在80-110℃下缓慢滴加到含有1mol多元醇(b)、0.5-4wt％催化剂的30mol溶剂b中，搅拌6-10h，冷却，静置，浓缩后过滤，减压蒸馏，干燥，得到中间产物i；

(2)避光，将含2.2-5.2mol丙烯酰氯(c)、2.5-5.5mol三乙胺的无水溶剂c溶液缓慢滴加到含1moli溶于无水溶剂c中，保持0-5℃反应10-20h，过滤，向滤液中加入饱和碳酸氢钠溶液洗涤3次，去离子水洗涤3次，无水硫酸钠干燥有机层，过滤，滤液减压蒸馏，真空干燥得到目标产物ii；

所述催化剂用量为全氟辛酸(a)质量的百分比。

作为优选，所述溶剂a为甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环或n,n-二甲基甲酰胺；溶剂b为1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺或去离子水中的一种或几种；溶剂c为氯仿、二氯甲烷、乙酸丁酯或二甲亚砜。

作为优选，所述多元醇为甘油、季戊四醇、木糖醇或环已六醇。

作为优选，所述催化剂为钛酸四丁酯、对甲苯磺酸或碳酸钠。

一种新型桔纹漆，其特征在于包含以下重量份原料：

uv树脂40-60份；uv单体稀释剂10-15份；颜填料20-40份；分散剂0.1-0.3份；消泡剂0.1-0.5份；桔纹助剂0.1-3份；触变剂0.1-0.3份；光引发剂0.5-3份；

在黄光灯下，将uv树脂、颜填料、分散剂、触变剂进行预混合后，用高速分散机分散30min，将分散好后的漆浆在砂磨机上研磨分散至细度合格为止；之后在其中搅拌加入桔纹助剂、消泡剂、光引发剂和uv单体稀释剂进行调粘度，最后过滤其中的杂质得到桔纹漆。

作为优选，所述uv树脂为环氧大豆油丙烯酸酯、双酚a环氧二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯或芳香族聚氨酯三丙烯酸酯中的一种或几种。

作为优选，所述uv单体稀释剂为tmpta、po-tmpta、tpgda、hdda、pdda或丙烯酸丁酯中的一种或几种。

作为优选，所述颜填料为钛白粉、酞青蓝、华蓝、浅铬黄、滑石粉或硫酸钡中的几种。

作为优选，所述光引发剂为369、907、tpo、819或184中的一种或几种。

本发明的提供的uv桔纹助剂，其制备流程如下：

本发明的有益效果：

(1)本发明提供了一种uv桔纹助剂，采用全氟辛酸(a)、多元醇(b)、丙烯酰氯(c)作为原料，制备一种uv桔纹助剂，解决了目前常用桔纹助剂效果不佳的现状，同时原料来源广泛且反应步骤简单，易于操作。

(2)本发明提供了一种uv桔纹助剂及桔纹漆，桔纹助剂结构中含有氟原子。由于氟原子的低表面能，与漆膜体系的表面张力的差异促使其形成贝纳德涡流，利于花纹的形成且立体感强。

(3)本发明提供了一种uv桔纹助剂及桔纹漆，桔纹助剂中含有丙烯酸酯结构。uv固化后其与漆膜体系间以化学键的形式键接，附着力优异。

(4)本发明提供了一种uv桔纹助剂及桔纹漆，通过分子设计，采用化学改性手段，解决现有桔纹漆施工困难，立体感弱的同时，使桔纹漆具有抗污耐油等特性。由于桔纹助剂是多官能度丙烯酸酯结构，固化时体积收缩率更大，形成的桔纹效果更饱满。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场前景，尤其是在装饰涂料领域。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明进行详细说明。但应理解，以下实施例仅是对本发明实施方式的举例说明，而非是对本发明的范围限定。

实施例1

桔纹助剂制备步骤如下：

(1)通氮气，将1mol全氟辛酸(a)溶于30mol甲苯与1,4-二氧六环按摩尔比1/3的混合溶剂，在80℃下缓慢滴加到含有1mol季戊四醇(b)、0.5wt％钛酸四丁酯的30mol1,4-二氧六环与去离子水按摩尔比1/1的混合溶剂中，搅拌10h，冷却，静置，浓缩后过滤，减压蒸馏，干燥，得到中间产物i(ir：1728cm^-1：-c＝o存在；1275cm^-1：c-o-c存在；1307cm^-1：-c-f存在；3433cm^-1：-oh存在)；

(2)避光，将含3.2mol丙烯酰氯(c)、3.5mol三乙胺的无水氯仿溶液缓慢滴加到含1moli溶于无水氯仿中，保持0℃反应12h，过滤，向滤液中加入饱和碳酸氢钠溶液洗涤3次，去离子水洗涤3次，无水硫酸钠干燥有机层，过滤，滤液减压蒸馏，真空干燥得到目标产物ii(ir：1743cm^-1：-c＝o存在；1275cm^-1：c-o-c存在；1308cm^-1：-c-f存在；3433cm^-1：-oh消失；1611cm^-1、811cm^-1：-c＝c-存在)；

所述催化剂用量为全氟辛酸(a)质量的百分比。

桔纹漆制备配方及工艺如下：

环氧大豆油丙烯酸酯与脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯按质量比2/350份；tmpta、tpgda与丙烯酸丁酯按质量比3/2/115份；钛白粉15份、滑石粉5份；byk-104s分散剂0.2份；德谦3100消泡剂0.2份；桔纹助剂0.5份；气相二氧化硅触变剂0.1份；tpo光引发剂0.5份；

在黄光灯下，将uv树脂、颜填料、分散剂、触变剂进行预混合后，用高速分散机分散30min，将分散好后的漆浆在砂磨机上研磨分散至细度合格为止；之后在其中搅拌加入桔纹助剂、消泡剂、光引发剂和uv单体稀释剂进行调粘度，最后过滤其中的杂质得到桔纹漆。

桔纹助剂及桔纹漆制备具体实施例2-5，其他同具体实施例1，不同之处在于下表：

对比例1-4均与具体实施例1的桔纹漆进行对比。

对比例1

一种桔纹漆，其特征在于包含以下重量份原料：

环氧大豆油丙烯酸酯与脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯按质量比2/350份；

tmpta、tpgda与丙烯酸丁酯按质量比3/2/115份；

钛白粉15份、滑石粉5份；

byk-104s分散剂0.2份；

德谦3100消泡剂0.2份；

气相二氧化硅触变剂0.1份；

tpo光引发剂0.5份。

对比例2

一种桔纹漆，其特征在于包含以下重量份原料：

环氧大豆油丙烯酸酯与脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯按质量比2/350份；

tmpta、tpgda与丙烯酸丁酯按质量比3/2/115份；

钛白粉15份、滑石粉5份；

byk-104s分散剂0.2份；

德谦3100消泡剂0.2份；

高分子聚二甲基硅氧烷桔纹助剂0.5份；

气相二氧化硅触变剂0.1份；

tpo光引发剂0.5份。

对比例3

一种桔纹漆，其特征在于包含以下重量份原料：

环氧大豆油丙烯酸酯与脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯按质量比2/350份；

tmpta、tpgda与丙烯酸丁酯按质量比3/2/115份；

钛白粉15份、滑石粉5份；

byk-104s分散剂0.2份；

德谦3100消泡剂0.2份；

丙烯酸改性有机硅抗污剂0.5份；

气相二氧化硅触变剂0.1份；

tpo光引发剂0.5份。

将上述具体实施例1-5及对比例1-3按以下工艺进行应用：(1)调节喷涂施工，将粘度控制在岩田2#杯10-12s；(2)喷涂后静置20分钟，温度控制在30-50℃；(3)固化速度为≥4m/min，中压汞灯80w/cm，灯距25cm。

分别测定本发明具体实施例1-5、实施对比例1-3制备的桔纹漆的物理性能，包括光泽、附着力、冲击、铅笔硬度、漆膜外观、接触角等，结果如表1所示。

表1各实施例物理测试性能

首先，从表1中可以看出，本发明的桔纹助剂与目前常用桔纹助剂相比，具有更好的花纹和立体感，同时得益于uv固化的优势，施工操作性强；

第二，本发明的桔纹漆与目前常用桔纹漆相比，具有更高的水接触角及二碘甲烷接触角，表明其具有更好的耐水和耐油性；

综上，与现有桔纹漆相比，本发明的桔纹漆，在保持力学性能的前提下，不仅桔纹清晰度和立体感上优势明显，同时具有高效的耐污性；且操作简单，施工操作性更强。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场前景，尤其是在装饰涂料领域。

其中测试方法如下：

(1)光泽：按照gb/t9754-2007标准测定铅笔硬度。

(2)附着力：按照gb/t9286-1998标准采用划格法对涂层的附着力进行测试。

(3)冲击：按照gb/t1732-93标准进行测试。

(4)铅笔硬度：按照gb/t6739-2006标准测定铅笔硬度。

(5)漆膜外观：采用肉眼直接观察，桔纹清晰度和立体感强度。漆膜外观表示方法：5为最优，1为最差。

(6)接触角：按照astmd7334-2008(2013)所描述的方法进行测试，分别使用去离子水和二碘甲烷作为测试液体。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。