一种用于钢结构的光固化涂料及其制备方法与流程

本发明属于光固化涂料，具体是一种用于钢结构的光固化涂料。

背景技术：

1、光固化涂料又称光敏涂料，是以紫外光为涂料固化能源，又称紫外光固化涂料。不需加热，可在纸张、塑料、皮革和木材等易燃底材上迅速固化成膜。主要由光敏树脂、光敏剂(光引发剂)和稀释剂组成，同时加入一些添加剂，如热稳定剂，制备色漆时加入颜料和填料。光敏树脂一般是带有不饱和键的低分子量树脂，如不饱和聚酯、丙烯酸系低聚物；光敏剂为易吸收紫外光产生活性自由基的化合物，如二苯甲酮、安息香烷基醚类；稀释剂的主要作用是降低涂料粘度，同时也参加固化成膜，即为活性稀释剂，如苯乙烯、丙烯酸酯等。光固化涂料优点是固化时间短(几分之一秒到几分钟)、固化温度低、挥发分低，为省能源、省资源、无公害、高效率的涂料新品种；其缺点是自由基型光固化涂料固化过程受氧气阻抑，表面固化不良。近年研究开发了离子型光固化涂料。

2、公开(公告)号：cn105567063a公开(公告)日：2016-05-11公开的一种低能固化的紫外光固化涂料及其制备方法，由如下各原料的重量百分比构成：改性多官能度聚酯丙烯酸酯为25-30％，改性环氧丙烯酸酯为10～15％，改性季戊四醇丙烯酸酯为20-25％，tpgda为15-20％，润湿分散剂为0.3-1.0％，透明滑石粉为10～15％，光引发剂1为2-4％，光引发剂2为1-3％，光引发剂3为2-4％，流平剂为0.3-0.5％。其制备方法是：将改性高官能聚酯丙烯酸酯树脂、改性环氧树脂、改性季戊四醇三丙烯酸酯、tpgda混合，搅拌分散，再加入光引发剂1、2、3，润湿分散剂，然后将透明滑石粉投入并分散后即得到产品涂料。本发明紫外光固化涂料只需40-80mj/m2的紫外光能量即可达到所需要的固化程度，大大降低了涂料固化所需的能量，提高了施工效率，并降低了异型工件背光面产生质量缺陷的可能性。

3、如上述申请相同，现有技术中的光固化涂料，其多为采用单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯和多官能团丙烯酸酯作为基料进行涂料的制备，其虽然实现了大大降低了涂料固化所需的能量，提高了施工效率，但是其涂料拉伸强度较差，并且在酸性条件下，很难保持良好的疏水自洁性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于钢结构的光固化涂料。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于钢结构的光固化涂料，按照重量份的原料包括：35～40份单官能团丙烯酸酯、40-45份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50～60份双官能团丙烯酸酯、50～60份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10～15份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2～5份的分散剂、1.5～5份流平剂、3.5～4.5份光引发剂、10～15份二氧化硅。

4、作为本发明进一步的方案：所述的用于钢结构的光固化涂料，按照重量份的原料包括：35～37份单官能团丙烯酸酯、40-43份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50～55份双官能团丙烯酸酯、50～55份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10～13份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2～3份的分散剂、1.5～2.5份流平剂、3.5～4份光引发剂、10-13份表面改性二氧化硅。

5、作为本发明进一步的方案：所述的用于钢结构的光固化涂料，按照重量份的原料包括：35份单官能团丙烯酸酯、40份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50份双官能团丙烯酸酯、50份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2份的分散剂、1.5份流平剂、3.5份光引发剂、10份表面改性二氧化硅。

6、作为本发明进一步的方案：所述二氧化硅为煅烧处理的二氧化硅或者表面改性的二氧化硅。

7、作为本发明进一步的方案：所述二氧化硅的二氧化硅粒径为120nm～200nm。

8、作为本发明进一步的方案：所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮和苯甲酰甲酸甲酯中的一种。

9、作为本发明进一步的方案：所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷和硅油中的一种。

10、有益效果：

11、1、该一种用于钢结构的光固化涂料，在配方中加入了表面改性的二氧化硅，因为二氧化硅表面的羟基与丙烯酸酯涂料中的脲基、氨基甲酸酯等极性基团发生键合作用，一定程度上提高了涂料的交联密度，进而提高了涂料成膜后的硬度和耐水性。

12、2、该一种用于钢结构的光固化涂料，在配方中加入了含氟超支化聚酯丙烯酸酯，氟原子的半径比氢原子的大，从而可以有效保护碳原子与碳链，使得添加了含氟超支化聚酯丙烯酸酯的光固化涂料，在中性和酸性条件下比较稳定，能长时间保持其疏水自洁性能。

技术特征：

1.一种用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：35～40份单官能团丙烯酸酯、40-45份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50～60份双官能团丙烯酸酯、50～60份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10～15份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2～5份的分散剂、1.5～5份流平剂、3.5～4.5份光引发剂、10～15份二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：35～37份单官能团丙烯酸酯、40-43份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50～55份双官能团丙烯酸酯、50～55份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10～13份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2～3份的分散剂、1.5～2.5份流平剂、3.5～4份光引发剂、10-13份表面改性二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：35份单官能团丙烯酸酯、40份甲基丙烯酸-β-羟乙酯、50份双官能团丙烯酸酯、50份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2份的分散剂、1.5份流平剂、3.5份光引发剂、10份表面改性二氧化硅。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，所述二氧化硅为煅烧处理的二氧化硅或者表面改性的二氧化硅。

5.根据权利要求4所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，所述二氧化硅的二氧化硅粒径为120nm～200nm。

6.根据权利要求4所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮和苯甲酰甲酸甲酯中的一种。

7.根据权利要求4所述的用于钢结构的光固化涂料，其特征在于，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷和硅油中的一种。

8.一种如权利要求1-3任一所述的用于钢结构的光固化涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种用于钢结构的光固化涂料，按照重量份的原料包括：35～40份单官能团丙烯酸酯、40‑45份甲基丙烯酸‑β‑羟乙酯、50～60份双官能团丙烯酸酯、50～60份三缩丙二醇双丙烯酸酯、10～15份含氟超支化聚酯丙烯酸酯、2～5份的分散剂、1.5～5份流平剂、3.5～4.5份光引发剂、10～15份二氧化硅。本发明在配方中加入了含氟超支化聚酯丙烯酸酯，氟原子的半径比氢原子的大，从而可以有效保护碳原子与碳链，使得添加了含氟超支化聚酯丙烯酸酯的光固化涂料，在中性和酸性条件下比较稳定，能长时间保持其疏水自洁性能。

技术研发人员：张宇轩,顾羽城,张涛,张妍,朱慧婷
受保护的技术使用者：张宇轩
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13