Pvc塑料用全固含低能固化哑光uv涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种用于PVC塑料的低能固化哑光UV涂料及其制备方法，以重量百分比计，该涂料包含以下组分：特殊改性丙烯酸树脂：25?30%；聚氨酯丙烯酸酯：5?10%；高官能度活性单体：20?25%；活性稀释剂：20?25%；光引发剂1：2?5%；光引发剂2：1?4%；光引发剂3：3?6%；分散剂：0.3?1.0%；消光粉：5?10%；蜡粉：0.5?1.0%；消泡剂：0.1?0.5%；流平剂：0.1?0.5%。本发明的UV涂料不含溶剂，只需150?200mj/m2的UV能量即可固化形成低光泽、高耐刮、耐污染的漆膜；应用在软质PVC上，固化过程中亦能使基材不受热损伤，极大扩宽了UV涂料的应用范围。
【专利说明】
PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 塑料是一种热敏基材，受热容易形变，影响外观效果及应用性能。通常用传统的自 干型涂料或紫外光(UV)固化涂料进行涂装。传统的自干型涂料主要有醇酸漆、硝基漆、聚酯 聚氨酯漆和热塑性丙烯酸漆等，这些传统的自干型涂料具有很高的V0C(可挥发性有机化合 物)含量、较高的气味和毒性，而且干燥时间长，漆膜的物理化学性能较差。紫外光固化涂料 利用紫外光快速引发聚合，与传统涂料相比，具有节省能源、利于环保、经济和高性能等特 点，广泛用于家用电器、木器家具、塑料材料、仪器仪表、汽车部件等各个方面，近些年在我 国得到了迅猛的发展，被誉为21世纪绿色环保涂料。
[0003] PVC塑料因具有很好的韧性、耐腐蚀性、耐热性和延展性而被广泛地应用在各个领 域。在PVC人造革、地板、墙纸、篷布、薄膜等日用品和工业用品中，哑光制品受到众多消费者 的喜爱。目前，PVC塑料用哑光UV涂料普遍存在以下问题： (1) 固化需要的能量过高，在易受热损伤的软质PVC(如PVC墙纸、薄膜)上应用受限，且 不符合节能的要求； (2) 由于UV涂料的快速固化、高交联特点，虽然大部分UV哑光涂料有一定的消光效果， 但却难以实现真正的哑光效果； (3) 由于溶剂挥发过程具有促进消光粉上浮和消光粉在漆膜表面的定向作用，为了获 得更低的光泽，在不得已的情况下，大部分UV哑光涂料都加入了一定量的可挥发性有机溶 剂，无法达到真正的绿色环保要求； (4) 在日常应用中，PVC制品常常会遇到各种擦拭、碰撞、摩擦，所以对耐刮性要求较高， 而目前的PVC用UV涂层耐刮性不理想。
[0004] 综上所述，为顺应市场要求，制备一种不含可挥发性有机溶剂、固化过程中不热损 伤基材表面、哑光、高耐刮的PVC塑料用UV涂料已显得极为必要。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述现有PVC用UV哑光涂料的不足，提供一种PVC塑料用全固 含低能固化哑光UV涂料及其制备方法。该涂料固化形成的涂层具有100%固含量、附着力好、 手感好、低光泽、高耐刮、耐污染的特点，并且该涂料可适用于各种PVC基材表面。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： 一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，以重量百分比计，该涂料由如下各原料组 成： 特殊改性丙烯酸树脂： 25-30% 聚氨酯丙烯酸酯： 5-10% 高官能度活性单体： 20-25% 活性稀释剂： 20-25% 光引发剂1: 2-5% 光引发剂2: 1-4% 光引发剂3: 3-6% 分散剂： 0.3-1.0% 消光粉： 5-10% 蜡粉： 0.5-1.0% 消泡剂： 0.1-0.5% 流平剂： 0.1-0.5%。
[0007] 其中，所述特殊改性丙烯酸树脂为高官能度、低粘、快速固化的特种改性丙烯酸树 月旨;所述聚氨酯丙烯酸酯为二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯;所述高官能度活性单体为三 官能度、六官能度丙烯酸酯单体中的至少一种;所述活性稀释剂为二官能度丙烯酸酯单体； 所述的光引发剂1为裂解型自由基光引发剂;所述光引发剂2夺氢型自由基光引发剂;所述 光引发剂3为活性胺;所述分散剂为哑粉分散剂;所述消光粉为经过特殊蜡处理的消光粉； 所述蜡粉为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡;所述消泡剂为不含有机硅的消泡剂;所述流平剂为可辐 射交联的有机硅丙烯酸酯流平剂。
[0008] 本发明上述原料组成的配方的优选是： 特殊改性丙烯酸树脂： 27% 聚氨酯丙烯酸酯： 7% 高官能度活性单体： 20% 活性稀释剂： 24% 光引发剂1: 4% 光引发剂2: 3% 光引发剂3: 5% 分散剂： 0.5% 消光粉： 8% 錯粉： 1.0% 消泡剂： 0.2% 流平剂： 0.3%。
[0009] 进一步的，所述高官能度活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇 三丙烯酸酯(PETA)、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)中的至少一种。
[0010] 进一步的，所述活性稀释剂为1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二缩丙二醇双丙烯 酸酯(DPGDA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)中的至少一种。
[0011] 进一步的，所述光引发剂1为2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1 (1173)、1-羟基-环己基 苯甲酮（184)中的至少一种。
[0012] 进一步的，所述光引发剂2为4-氯二苯甲酮（1046)或二苯甲酮(BP冲的至少一种。 [0013]本发明所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料的制备方法如下： 将特殊改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、高官能度活性单体、活性稀释剂、光引发剂1 和光引发剂2加热混合，待树脂和固态光引发剂完全溶解后加入光引发剂3、分散剂和流平 剂，在1000-1500r/min的搅拌速度下分散lh，再将消光粉、蜡粉、消泡剂依次投入并在1500-2000r/min的速度下分散1.5h后即得到本发明的全固含低能固化哑光UV涂料。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点:特殊改性丙烯酸树脂具有粘度小、固化速 度快、漆膜柔韧性极佳的特点，且消光效果好;聚氨酯丙烯酸酯韧性和强度极佳，且与PVC基 材附着力好;高官能度活性单体赋予涂料快的固化速度和表面硬度;活性稀释剂具有很好 稀释能力并赋予涂料与PVC基材较好附着力;经过特殊蜡处理的消光粉具有高效的消光效 率，并赋于涂膜优异的手感、硬度及抗划伤性;分散剂能降低体系粘度并提供良好流动性； 流平剂为可辐射交联的有机硅丙烯酸酯流平剂，并提供体系良好脱泡性能和漆膜非常好的 爽滑性，使漆膜具有良好耐刮擦性和耐污性;蜡粉提供极佳的抗刮性、消光性和手感。上述 原材料综合应用，使得本发明的UV涂料在高消光粉含量、不添加任何挥发性有机溶剂的情 况下仍具有粘度低、流动性好、固化速度快的特点；只需150-200mj/m 2的紫外光能量，漆膜 即可固化并具有附着性好、手感好、低光泽、高耐刮、耐污染的特点，并且该涂料可适用于各 种PVC基材表面。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例将有助于本领域的 技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
[0016] 实施例1:所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，以重量百分比计，该涂 料由如下各原料组成： 特殊改性丙烯酸树脂： 27% 聚氨酯丙烯酸酯： 7% 季戊四醇三丙烯酸酯(PETA): 20% 1，6_己二醇二丙烯酸酯（HDDA): 24% 1173： 4% 1046： 3% 活性胺： 5% 分散剂： 0.5% 消光粉： 8% 錯粉： 1.0% 消泡剂： 0.2% 流平剂： 0.3%。
[0017]本发明的制备方法为:将特殊改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、PETA、HDDA、1173 和光引发剂1046加热混合，待树脂和固态光引发剂完全溶解后加入活性胺、分散剂和流平 剂，在1000-1500r/min的搅拌速度下分散lh，再将消光粉、蜡粉、消泡剂依次投入并在1500-2000r/min的速度下分散1.5h后即得到本发明的全固含低能固化哑光UV涂料。
[0018]实施例2:所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，以重量百分比计，该涂 料由如下各原料组成： 特殊改性丙烯酸树脂： 25% 聚氨酯丙烯酸酯： 10% 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA): 17 双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA): 7 三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA): 21 184： 2% 1173： 1% BP： 2% 活性胺： 3% 分散剂： 1.0% 消光粉： 10% 蜡粉： 0.5% 消泡剂： 0.1% 流平剂： 0.4%。
[0019] 本发明的制备方法为：将特殊改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、TMPTA、DPHA、 TPGDA和184、1173、BP加热混合，待树脂和固态光引发剂完全溶解后加入活性胺、分散剂和 流平剂，在1000_1500r/min的搅拌速度下分散lh，再将消光粉、蜡粉、消泡剂依次投入并在 1500-2000r/min的速度下分散1.5h后即得到本发明的全固含低能固化哑光UV涂料。
[0020] 实施例3:所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，以重量百分比计，该涂 料由如下各原料组成： 特殊改性丙烯酸树脂： 30% 聚氨酯丙烯酸酯： 5% 季戊四醇三丙烯酸酯(PETA): 20 1，6_己二醇二丙烯酸酯（HDDA): 12 二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA): 10 184： 2% 1046： 2% BP： 3% 活性胺： 5% 分散剂： 0.6% 消光粉： 9% 蜡粉： 0.7% 消泡剂： 0.5% 流平剂： 0.2%。
[0021] 本发明的制备方法为：将特殊改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、PETA、HDDA、 DPGDA和184、1046、BP加热混合，待树脂和固态光引发剂完全溶解后加入活性胺、分散剂和 流平剂，在1000_1500r/min的搅拌速度下分散lh，再将消光粉、蜡粉、消泡剂依次投入并在 1500-2000r/min的速度下分散1.5h后即得到本发明的全固含低能固化哑光UV涂料。
[0022]将本实施例制备所得到的PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料进行性能测定， 将其性能测试的结果与普通PVC塑料用哑光UV涂料进行对比，结果如表1所示。
[0023] 表1 PVC用全固含低能固化哑光UV涂料与普通PVC用哑光UV涂料性能对比表
由表1可以看出来，本实施例中的PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料相对于普通 PVC塑料用哑光UV涂料具有明显的综合优势。低能固化全哑UV涂料固化所需的UV能量更低， 固化过程中工件表面的温度更低，即使在易受热损伤的软质PVC (如PVC墙纸、薄膜)基材上 也能广泛应用，而且涂装生产过程中可提高生产线的运转速度达到提高生产效率的目的； 固化漆膜具有附着力好、手感好、低光泽、高耐刮、耐污染的特点，综合性能优异，应用范围 广泛。
【主权项】
1. 一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，以重量百分比计，该涂料由如下各原料 组成： 特殊改性丙烯酸树脂： 25-30% 聚氨酯丙烯酸酯： 5-10% 高官能度活性单体： 20-25% 活性稀释剂： 20-25% 光引发剂1: 2-5% 光引发剂2: 1-4% 光引发剂3: 3-6% 分散剂： 0.3-1.0% 消光粉： 5-10% 蜡粉： 0.5-1.0% 消泡剂： 0.1-0.5% 流平剂： 0.1-0.5%。2. 根据权利要求1中所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，其特征在于:所 述特殊改性丙烯酸树脂为高官能度、低粘、快速固化的特种改性丙烯酸树脂;所述聚氨酯丙 烯酸酯为二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯;所述高官能度活性单体为三官能度、六官能度 丙烯酸酯单体中的至少一种;所述活性稀释剂为二官能度丙烯酸酯单体;所述的光引发剂1 为裂解型自由基光引发剂;所述光引发剂2为夺氢型自由基光引发剂;所述光引发剂3为活 性胺;所述分散剂为哑粉分散剂;所述消光粉为经过特殊蜡处理的消光粉;所述蜡粉为聚乙 烯蜡或聚丙烯蜡;所述消泡剂为不含有机硅的消泡剂;所述流平剂为可辐射交联的有机硅 丙烯酸酯流平剂。3. 根据权利要求1中所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，其特征在于其原 料配方优选由如下重量百分比的各组分组成： 特殊改性丙烯酸树脂： 27% 聚氨酯丙烯酸酯： 7% 高官能度活性单体： 20% 活性稀释剂： 24% 光引发剂1: 4% 光引发剂2: 3% 光引发剂3: 5% 分散剂： 0.5% 消光粉： 8% 錯粉： 1.0% 消泡剂： 0.2% 流平剂： 0.3%。4. 根据权利要求1、2中所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料，其特征在于： 所述高官能度活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、 双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA)中的至少一种；所述活性稀释剂为1，6_己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TP⑶A)中的至少一种;所 述光引发剂1为2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1(1173)、1-羟基-环己基苯甲酮（184)中的至少 一种;所述光引发剂2为4-氯二苯甲酮(1046)或二苯甲酮(BP)中的至少一种。5.根据权利要求1中所述一种PVC塑料用全固含低能固化哑光UV涂料的制备方法，其特 征在于其制备方法包括如下步骤:按照权利要求1所述原料配方，将特殊改性丙烯酸树脂、 聚氨酯丙烯酸酯、高官能度活性单体、活性稀释剂、光引发剂1和光引发剂2加热混合，待树 脂和固态光引发剂完全溶解后加入光引发剂3、分散剂和流平剂，在1000-1500r/min的搅拌 速度下分散lh，再将消光粉、蜡粉、消泡剂依次投入并在1500-2000r/min的速度下分散1.5h 后即得到本发明的全固含低能固化哑光UV涂料。
【文档编号】C08J7/04GK105820676SQ201610226505
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】刘立新, 王石青, 李辉
【申请人】湖南省金海科技有限公司