本發(fā)明屬于涂裝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆及其涂裝固化方法。
背景技術(shù)：
為使經(jīng)真空鍍膜后的鍍層表面平整且具有金屬光澤和亮度，因而在鍍膜前后需要分別對(duì)待涂表面進(jìn)行涂裝處理，常用的漆為紫外光固化漆?，F(xiàn)有的紫外光固化漆分為兩涂型紫外光固化漆和三涂型紫外光固化漆，兩涂型包括底漆和面漆，三涂型包括底漆、中漆和面漆。為達(dá)到色彩和性能的要求，傳統(tǒng)工藝通常采用三涂型紫外光固化漆進(jìn)行涂裝，在中漆添加顏料和色素。但是三涂型紫外光固化漆由于中漆的加入，成本較高、工藝復(fù)雜，且RCA耐磨測試、耐鋼絲絨摩擦性能、鉛筆硬度有待提高，不能滿足更高苛刻條件下的使用需要。因而，為了克服這些缺點(diǎn)，滿足真空鍍膜的需要，亟待研究出能適用于兩層涂裝工藝的紫外光固化漆，達(dá)到色彩和性能的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆及其涂裝固化方法的技術(shù)方案，所得漆膜對(duì)鍍膜層附著力佳，且表面硬度高和高耐磨，使得所得漆膜在負(fù)載1kg條件下鉛筆硬度達(dá)3H、鋼絲絨耐磨達(dá)600次，RCA耐磨試驗(yàn)達(dá)1000次。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于包括面漆，所述面漆包括20-40重量份的六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、5-10重量份的自引發(fā)紫外光固化樹脂、1-5重量份的單官能丙烯酸單體、5-10重量份的多硫醇、2-5重量份的光引發(fā)劑、0.1-0.5重量份的助劑、25-60重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述面漆包括25-35重量份的六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、6-9重量份的自引發(fā)紫外光固化樹脂、2-4重量份的單官能丙烯酸單體、6-9重量份的多硫醇、3-4重量份的光引發(fā)劑、0.2-0.4重量份的助劑、30-55重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述面漆包括28-30重量份的六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、7-8重量份的自引發(fā)紫外光固化樹脂、2.5-3.5重量份的單官能丙烯酸單體、7-8重量份的多硫醇、2.5-3.5重量份的光引發(fā)劑、0.25-0.3重量份的助劑、35-50重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述的多硫醇為季戊四醇四巰基乙酸酯和/或季戊四醇四巰基丙酸酯；所述的自引發(fā)紫外光固化樹脂為聚酯丙烯酸酯樹脂；所述引發(fā)劑為α-羥基環(huán)己基苯甲酮和/或2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述面漆還包括10-15重量份的顏料和/或色素，優(yōu)選11-14重量份的顏料和/或色素，更優(yōu)選12-13重量份的顏料和/或色素。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于還包括底漆，所述底漆包括15-20重量份的兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、15-25重量份的四官能聚酯丙烯酸樹脂、10-15重量份的三官能丙烯酸酯單體、3-4重量份的光引發(fā)劑、0.2-0.5重量份的助劑、30-65重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述底漆包括16-19重量份的兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、18-24重量份的四官能聚酯丙烯酸樹脂、11-14重量份的三官能丙烯酸酯單體、3.2-3.8重量份的光引發(fā)劑、0.3-0.4重量份的助劑、35-60重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述底漆包括17-18重量份的兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、19-22重量份的四官能聚酯丙烯酸樹脂、12-13重量份的三官能丙烯酸酯單體、3.4-3.6重量份的光引發(fā)劑、0.35-0.38重量份的助劑、40-50重量份的稀釋劑。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其特征在于所述光引發(fā)劑為α-羥基環(huán)己基苯甲酮和/或2,2-三甲氧基-2-苯基苯乙酮，所述助劑包括流平劑和消泡劑，所述流平劑為聚甲基烷基硅氧烷溶液；所述消泡劑為聚酯改性含丙烯酸官能團(tuán)聚二甲基硅氧烷。
所述的一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆的涂裝固化方法，其特征在于包括以下步驟：
1）將紫外光固化底漆進(jìn)行預(yù)處理后噴涂于ABS基材上，涂裝膜厚為16-20μm，45-55℃紅外燈下照射1-3分鐘，400-600mJ/cm2能量固化；
2）然后進(jìn)行真空鍍膜；
3）在真空鍍膜上噴涂紫外光固化面漆，涂裝膜厚為15-18μm，45-55℃紅外燈下照射1-3分鐘，給予400-600mJ/cm2能量固化。
上述一種兩涂型真空鍍膜用紫外光固化漆，其面漆通過加入多硫醇并協(xié)同自引發(fā)紫外光固化樹脂，使得紫外光固化有色面漆能在添加大量的顏料和色素也能兼顧漆膜深層和表層固化，替代傳統(tǒng)的三涂型紫外光固化漆采用中漆添加顏料和色素的的工藝；所得漆膜對(duì)鍍膜層附著力佳，且表面硬度高和高耐磨，使得所得漆膜在負(fù)載1kg條件下鉛筆硬度達(dá)3H、鋼絲絨耐磨達(dá)600次，RCA耐磨試驗(yàn)達(dá)1000次。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附表對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
實(shí)施例1中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表1中
實(shí)施例2中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表2中
實(shí)施例3中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表3中
實(shí)施例4中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表4中
實(shí)施例5中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表5中
實(shí)施例6中底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表6中
實(shí)施例7
與實(shí)施例6的區(qū)別在于：底漆為10重量份的兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、15重量份的兩官能環(huán)氧丙烯酸樹脂、20重量份的三官能丙烯酸酯單體、4重量份的光引發(fā)劑、0.3重量份的助劑、45重量份的稀釋劑。
對(duì)比例1底漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表7中
對(duì)比例2
與實(shí)施例6的區(qū)別在于：自引發(fā)紫外光固化樹脂加入量為4重量份；多硫醇加入量為6重量份。
對(duì)比例3
與實(shí)施例6的區(qū)別在于：自引發(fā)紫外光固化樹脂加入量為11重量份；多硫醇加入量為11重量份。
對(duì)比例4底漆、中漆、面漆各成分重量份數(shù)列于表8中
本發(fā)明面漆和底漆涉及的官能團(tuán)為聚合物或活性單體的官能度，其中官能度是指聚合物或活性單體所含丙烯酸酯基團(tuán)中不飽和雙鍵的數(shù)目。
按本發(fā)明面漆所述量加入的多硫醇可防止紫外光固化有色面漆添加顏料和色素時(shí)固化不良現(xiàn)象，進(jìn)而影響對(duì)鍍層附著的情況；加入多硫醇后可有效消除氧阻聚，改善深層固化，提高漆膜性能。
按本發(fā)明面漆所述配比制成的真空鍍膜用紫外光固化有色面漆，自固化聚酯丙烯酸酯樹脂分子中引入光敏活性基團(tuán)，能夠提高有色涂料體系的光固化速率，在相同顏料和色素加入量的條件下可降低配方中光引發(fā)劑的用量，降低成本，提高漆膜的深層固化；同時(shí)自固化聚酯丙烯酸酯對(duì)顏料和色素潤濕性出色，能夠提高漆膜的著色力，使產(chǎn)品的鮮艷度更好。
本發(fā)明所述的稀釋劑可以為常用涂料稀釋劑或溶劑，優(yōu)選為選自乙酸乙酯，乙酸丁酯，甲苯，丁酮，甲基異丁基酮，二甲苯，丙二醇甲醚醋酸酯或環(huán)己酮中的至少一種。光引發(fā)劑為α-羥基環(huán)己基苯甲酮和/或2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?。
本發(fā)明底漆中兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂能提高底漆拉伸率，促進(jìn)底漆對(duì)鍍膜層的附著力，四官能聚酯丙烯酸樹脂能提高底漆對(duì)基材的潤濕性和抗油性，避免涂裝后底漆膜表面產(chǎn)生油點(diǎn)和縮孔的不良外觀，三官能丙烯酸酯單體能充分溶解和稀釋相應(yīng)底漆中樹脂類物質(zhì)，調(diào)節(jié)漆膜體系粘度以達(dá)到改善施工性能，增加漆膜的流平性；同時(shí)還參與光固化反應(yīng)，提高底漆的固化速度和交聯(lián)密度，對(duì)底漆的各項(xiàng)性能發(fā)揮作用。
本發(fā)明提供漆面固化時(shí)，底漆所需固化能量為400-600mJ/cm2，面漆所需固化能量為400-600mJ/cm2 ，具體可由紫外燈提供。
實(shí)施例1-7中，兩官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂，購自美國湛新公司的EBECRYL 230 、臺(tái)灣長興化學(xué)的6157B-80、日本合成化學(xué)的UV1300B。
四官能聚酯丙烯酸樹脂購自臺(tái)灣長興化學(xué)的6316，美國湛新公司的EBECRYL 830，該化合物具有良好流平和潤濕性，反應(yīng)活性高。
六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂購自臺(tái)灣長興化學(xué)的6145-100，美國湛新公司的EBECRYL 1290N，美國沙多瑪公司的CN9010NS。
自引發(fā)紫外光固化樹脂購自臺(tái)灣長興的的DR-E527；美國湛新公司的EBECRYL LEO 10103。
三官能丙烯酸酯單體型號(hào)為EM231；單官能丙烯酸酯單體型號(hào)為EM70，以上單體均購自臺(tái)灣長興化學(xué)。
季戊四醇四巰基乙酸酯和季戊四醇四巰基丙酸酯單官能丙烯酸酯購自日本梯希愛公司。
光引發(fā)劑中α-羥基環(huán)己基苯甲酮型號(hào)為Irgacure 184購自瑞士Ciba公司，2,4,6-三甲基苯甲?；交趸⑿吞?hào)為Darocur TPO購自瑞士Ciba公司，2,2-三甲氧基-2-苯基苯乙酮型號(hào)為Irgacure 651購自瑞士Ciba公司。
助劑中，流平劑為聚酯改性含丙烯酸官能團(tuán)聚二甲基硅氧烷，型號(hào)為BYK371；消泡劑為聚甲基烷基硅氧烷溶液，型號(hào)為BYK077。
底漆稀釋劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯為分析純市售；面漆稀釋劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基異丁基酮為分析純市售。
實(shí)施例1-7底漆、面漆的涂裝固化方法：
1）將紫外光固化底漆進(jìn)行預(yù)處理后噴涂于ABS基材上，涂裝膜厚為16-20μm，45-55℃紅外燈下照射1-3分鐘，400-600mJ/cm2能量固化；
2）然后進(jìn)行真空鍍膜；
3）在真空鍍膜上噴涂紫外光固化面漆，涂裝膜厚為15-18μm，45-55℃紅外燈下照射1-3分鐘，給予400-600mJ/cm2能量固化。
實(shí)施例1-6紫外光固化底漆預(yù)處理步驟為：
1）將實(shí)施例1-6中紫外光固化底漆中含丙烯酸基團(tuán)的樹脂和單體在40℃-50℃下預(yù)熱1-2小時(shí)，用2/3體積的稀釋劑溶解得到第一溶液；
2）在第一溶液中加入實(shí)施例1-6中紫外光固化底漆的光引發(fā)劑和助劑，在40℃-50℃下以500-600r/分鐘進(jìn)行攪拌20-30分鐘得到第二溶液；
3）在第二溶液中加入實(shí)施例1-6中紫外光固化底漆中剩余的1/3體積的稀釋劑，在900-1200r/分鐘下攪拌10-20分鐘，用400目濾布過濾得到紫外光固化底漆。
實(shí)施例1-7紫外光固化面漆預(yù)處理步驟為：
1）將實(shí)施例1-6中紫外光固化面漆中含丙烯酸基團(tuán)的樹脂和單體在40℃-50℃下預(yù)熱1-2小時(shí)，用2/3體積的稀釋劑溶解得到第一溶液；
2）在第一溶液中加入實(shí)施例1-6中紫外光固化面漆的光引發(fā)劑和助劑，在40℃-50℃下以500-600r/分鐘進(jìn)行攪拌20-30分鐘得到第二溶液；
3）在第二溶液中加入實(shí)施例1-6中紫外光固化面漆中剩余的1/3體積的稀釋劑和多硫醇，在900-1200r/分鐘下攪拌10-20分鐘，用400目濾布過濾得到紫外光固化面漆。
將實(shí)施例1-7和對(duì)比例1-4中所得紫外光固化漆進(jìn)行性能測試，檢測結(jié)果列于表9中。
RCA耐磨測試方法為常規(guī)RCA耐磨測試方法，采用Norman RCA耐磨測試儀，樣品重量或漆膜負(fù)重175g條件下進(jìn)行。鉛筆硬度測試按GB/T6739-2006標(biāo)準(zhǔn)測試，負(fù)重1000g；附著力測試按GB9286-1998標(biāo)準(zhǔn)測試。鋼絲絨耐磨測試采用0000#鋼絲絨并在負(fù)重1000g條件下，對(duì)漆膜表面進(jìn)行摩擦，循環(huán)速度為25次/min，摩擦長度為2.5厘米。
由表9的結(jié)果可知，實(shí)施例1-7中的紫外光固化漆外觀色彩鮮艷均勻，附著力、硬度耐磨性能均遠(yuǎn)大于對(duì)比例1-3，證明按照本發(fā)明提供的配比制得的涂料，具有優(yōu)良的外觀和性能，若改變了其配方的組分，性能會(huì)受影響，其中實(shí)施例6的性能最佳，為本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例。同時(shí)還可知，實(shí)施例1-7中的紫外光固化漆的外觀、鉛筆硬度和附著與對(duì)比例4一致，證明本發(fā)明提供的兩涂型紫外光固化漆能夠節(jié)約中漆材料，降低成本，涂裝工藝更簡單，并且實(shí)施例1-7中的紫外光固化漆其RCA耐磨、鋼絲絨耐磨性能明顯優(yōu)于對(duì)比例4，證明本發(fā)明提供的配方制得的涂料能夠替代傳統(tǒng)工為了達(dá)到色彩和性能的要求而采用三涂型的紫外光固化漆涂裝方案，避免了中漆加色帶來的種種不便。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。