本发明属于uv涂料技术领域，涉及一种真空电镀底漆uv涂料及其制备方法和应用，具体地涉及一种免底涂的耐高温真空电镀底漆uv材料及其制备方法和应用。
背景技术：
目前uv涂料已经普遍用于真空电镀底漆，在化妆品、玩具、饰品、3c等行业都有所应用，其中车灯等底材用的真空电镀底漆对耐热性的要求非常高，而且底材也比较复杂，常见的底材包括abs、pc、pp、pbt、pps、铝合金、电泳金属件等，不同素材的耐热要求也有所不同，abs耐温80℃，pc耐温120℃，pp耐温90℃，pbt、pps、铝合金、电泳金属件可以耐180℃高温。聚丙烯(pp)是高结晶的线型聚合物，耐溶剂好，但涂料难以附着在pp素材上，因此在一些情形下进行uv涂料施工，pp素材需要先喷涂pp附着助剂，再喷涂uv涂料进行固化。此外，现有技术的uv涂料难以满足耐热要求兼具对上述素材的附着力，更难以同时满足uv固化后可二次返工的要求。
技术实现要素：
有鉴于此，根据本发明的实施例提出一种可用于pp等聚合物素材涂装的真空电镀底漆uv涂料，具有良好的耐热性和附着特性，并且uv涂料固化后可二次返工重涂，减少pp件的报废，同时也降低固废处理，对环境十分友好。
本发明实施例提出一种耐高温uv涂料，包括以下重量份数的原料组分：
根据本发明实施例，所述预聚物包括聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。在一些实施例中，所述预聚物包括高官能度聚酯丙烯酸酯、低官能度聚氨酯丙烯酸酯和高官能度聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。在一些实施例中，所述预聚物包括高官能度聚酯丙烯酸酯、低官能度聚氨酯丙烯酸酯和高官能度聚氨酯丙烯酸酯中的至少两种。
在一些实施例中，所述高官能度聚酯丙烯酸酯为四官能度聚酯丙烯酸酯；所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯为二官能度聚氨酯丙烯酸酯；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯为四官能度聚氨酯丙烯酸酯。在某些实施例中，所述预聚物选用6390f、sr-006和ra-3091。其中，6390f为高官能度聚酯丙烯酸酯，购于珠海长兴化学工业有限公司；sr-006为低官能度聚氨酯丙烯酸酯，为上海银鼎实业有限公司产品；ra-3091为高官能度聚氨酯丙烯酸酯，购于三井化学公司。
根据本发明实施例，所述高官能度聚酯丙烯酸酯、低官能度聚氨酯丙烯酸酯和高官能度聚氨酯丙烯酸酯和的重量比为2-5:3-9:1-3。在一些实施例中，所述高官能度聚酯丙烯酸酯、低官能度聚氨酯丙烯酸酯和高官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为3-5:5-7:1-3。
在本发明一些实施例中，按重量份数计，所述耐高温uv涂料的原料组分包括pp树脂5-12份。在一些实施例中，按重量份数计，所述耐高温uv涂料的原料组分包括pp树脂8-10份。在相关的一些技术中，pp树脂与其他树脂的相容性较差，或者pp树脂无法与其他树脂混合使用，容易形成果冻状或分层；根据本发明的实施方案，pp树脂与所选用的预聚物相容性佳，pp树脂可以很好地分散到本发明涂料原料组分的混合物中而不形成分层。
根据本发明实施例，所述pp树脂为氯化pp树脂。在一些实施例中，所述氯化pp树脂的氯含量为30-50％。在某些实施例中，所述pp树脂选用日本东洋纺的氯化聚丙烯树脂f-2p。
根据本发明实施例，所述光引发剂包括光引发剂907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、光引发剂tpo(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、光引发剂tpo-l(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯)、光引发剂itx(2-异丙基噻吨酮)、光引发剂651(2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)和光引发剂iht-pi910(2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮)中的至少一种。在一些实施例中，所述光引发剂包括光引发剂907、光引发剂tpo、光引发剂tpo-l、光引发剂itx、光引发剂651和光引发剂iht-pi910中的至少两种。
根据本发明实施例，所述流平剂包括有机硅类、丙烯酸酯类和有机氟类流平剂中的至少一种。在一些实施例中，所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷、聚酯改性硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸酯聚合物和氟改性丙烯酸酯中的至少一种。在某些实施例中，所述流平剂选用迪高(tego)的2100流平剂。
根据本发明实施例，所述有机溶剂包括乙酸正丁酯(bac)、乙酸乙酯(eac)、甲基异丁基甲酮(mibk)、乙酸仲丁酯、丙酸仲丁酯和丁酸仲丁酯中的至少一种。在一些实施例中，所述有机溶剂包括bac、eac、mibk、乙酸仲丁酯、丙酸仲丁酯和丁酸仲丁酯中的至少两种。
本发明实施例还提供了一种耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
在隔绝紫外线的条件下，将光引发剂和有机溶剂混合，搅拌；
在搅拌的条件下，加入预聚物、pp树脂、流平剂，搅拌，得到耐高温uv涂料。
根据本发明实施例，将光引发剂和有机溶剂混合后，在转速为300rpm-800rpm下搅拌。
根据本发明实施例，加入预聚物、pp树脂、流平剂后，在转速为500rpm-1500rpm下搅拌。
根据本发明实施例，还包括将所得耐高温uv涂料进行过滤。在一些实施例中，使用5μm过滤器将所得耐高温uv涂料进行过滤。
本发明实施例提供了一种耐高温uv涂料作为真空电镀底漆的应用。
本发明实施例还提供了一种耐高温uv涂料的使用方法，包括以下步骤：
将耐高温uv涂料涂布于工件，使其流平，将其加热后固化。
根据本发明实施例，将耐高温uv涂料涂布于工件后使其流平2-3min，从而让涂膜充分铺展、平整。
根据本发明实施例，利用红外加热，加热温度为50-70℃，从而使涂膜中的溶剂挥发。
根据本发明实施例，利用紫外线将其固化。在一些实施例中，所述紫外线的光辐射能量为2000-2500mj/cm2。
本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例的技术方案至少在一定程度提高了uv涂层与pp等聚合物素材之间的附着力，克服了uv涂料在pp素材上直接涂装的附着问题，减少了pp处理剂或附着助剂的涂装工序，降低了vocs排放，同时能够耐95℃以上的高温，并且不会引起镀膜的异常问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1-5
实施例1-5耐高温uv涂料，包括表1所示重量份数的原料组分。
表1实施例1-5耐高温uv涂料的原料组分
实施例1的耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
工作现场隔绝紫外线，采用黄光灯照明；将光引发剂和有机溶剂加入到反应釜中混合；在转速为350rpm下搅拌均匀；
将预聚物、pp树脂、流平剂边搅拌边加入到转速为700rpm的反应釜中，搅拌均匀，得到耐高温uv涂料；
使用5μm滤芯过滤机将所得耐高温uv涂料过滤，然后包装成品。
实施例2的耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
工作现场隔绝紫外线，采用黄光灯照明；将光引发剂和有机溶剂加入到反应釜中混合；在转速为450rpm下搅拌均匀；
将预聚物、pp树脂、流平剂边搅拌边加入到转速为800rpm的反应釜中，搅拌均匀，得到耐高温uv涂料；
使用5μm滤芯过滤机将所得耐高温uv涂料过滤，然后包装成品。
实施例3的耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
工作现场隔绝紫外线，采用黄光灯照明；将光引发剂和有机溶剂加入到反应釜中混合；在转速为500rpm下搅拌均匀；
将预聚物、流平剂边搅拌边加入到转速为900rpm的反应釜中，搅拌均匀，得到耐高温uv涂料；
使用5μm滤芯过滤机将所得耐高温uv涂料过滤，然后包装成品。
实施例4的耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
工作现场隔绝紫外线，采用黄光灯照明；将光引发剂和有机溶剂加入到反应釜中混合；在转速为650rpm下搅拌均匀；
将预聚物、pp树脂、流平剂边搅拌边加入到转速为1200rpm的反应釜中，搅拌均匀，得到耐高温uv涂料；
使用5μm滤芯过滤机将所得耐高温uv涂料过滤，然后包装成品。
实施例5的耐高温uv涂料的制备方法，包括以下步骤：
工作现场隔绝紫外线，采用黄光灯照明；将光引发剂和有机溶剂加入到反应釜中混合；在转速为700rpm下搅拌均匀；
将预聚物、pp树脂、流平剂边搅拌边加入到转速为1300rpm的反应釜中，搅拌均匀，得到耐高温uv涂料；
使用5μm滤芯过滤机将所得耐高温uv涂料过滤，然后包装成品。
实施例6
实施例1-5耐高温uv涂料的使用方法，包括以下步骤：
将pp底材工件进行简单表面处理，将实施例1-5耐高温uv涂料喷涂于工件，使其流平2-3min；其中涂膜流平后的厚度为15-20μm；涂膜平整后将其加热至50-70℃，利用光辐射能量为2000-2500mj/cm2的紫外线将其固化。其中所述的简单表面处理是指，在漆面有颗粒、流挂的情况下，对有颗粒点、流挂的漆面处轻微打磨。
实施例7
实施例1-5耐高温uv涂料固化的涂膜进行性能测试，测试结果如表2所示。其中，附着力参照gb/t9286-1998色漆和清漆-漆膜的划格试验进行测试，耐热性参照嘉利企业标准(90度烘箱放置2小时)进行测试，uv固化重涂附着力参照gb/t9286-1998进行测试，耐湿热性参照gb/t1740-2007漆膜耐湿热测定法进行测试。
表2实施例1-5涂膜性能测试结果
通过表2性能测试结果可以得出：通过加入预聚物16390f(高官能度聚酯丙烯酸酯)，涂膜与镀层附着力强，耐热性好，但若加入量较多则重涂性相对较差。通过加入预聚物2sr-006(低官能度聚氨酯丙烯酸酯)，涂膜耐热性能优异，重涂性好，但若加入量较多则对镀层的附着力相对稍差。通过加入pp树脂，增强对pp底材的附着能力，耐热性能、重涂性、镀层附着力优异，但加入量较多则耐湿热性相对较差。实施例5的耐高温uv涂料综合了实施例1-4的各项优点，解决了免底涂情况下对pp底材和镀层的附着力问题，同时高温下涂膜无异常，满足耐湿热要求。
现有的相关uv涂料喷涂至例如车灯等工件，经uv固化后如果漆面不良则难以处理，尤其是对于形状复杂不规则的工件表面更是无法进行打磨或其他处理。不良漆面即使经打磨再重涂的涂膜附着力较差，不经打磨则根本无法附着，在高温下即容易起泡，因此底漆喷涂不良的工件只能报废。本发明实施例的耐高温uv涂料在uv固化后，即使原漆面不经打磨也可以在原有涂膜表面上再重涂一层本发明实施例涂料，新涂覆的uv涂料漆面具有优异的附着力。因此，本发明实施例的耐高温uv涂料在无需处理剂或附着助剂处理工件表面的情况下，具有相当或甚至优于现有uv涂料对聚合物、金属镀层的附着力以及重涂性能。
本发明实施例解决了uv涂层与pp素材之间的附着力问题(pp工件表面不需表面处理剂或附着助剂)，避免了uv涂料在pp素材上施工前，必需多涂装一层pp处理剂的复杂涂装工艺，大大降低了vocs排放，也意味着减少一道工序所需的人员和场地，具有重要的经济意义；同时本发明实施例通过了耐95℃以上的高温耐热试验，而不会引起镀膜的异常。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。