本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

紫外光固化涂料是一種環(huán)保節(jié)能型涂料，其固化能耗約為熱固化的1/5，且沒有或者很低的揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)排放特點(diǎn)，固化速率快，固化溫度低，節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)效率高，適合流水線生產(chǎn)。紫外光固化涂料一般由低聚物、單體、光引發(fā)劑及助劑組成，經(jīng)過紫外光輻射引起光引發(fā)劑分解，生成活性自由基引發(fā)單體或低聚物聚合交聯(lián)，從而形成涂層。近些年，紫外光固化涂料在光纖涂層、cd涂層/dvd粘合劑、信用卡、木材、飲料罐、食品包裝、雜志封面等都有著十分迅速的發(fā)展。

目前不銹鋼、鋁合金用漆常采用兩種涂料：一是電泳漆，電泳漆在水分散體系中電場的作用下沉積于材料表面，再經(jīng)高溫烘烤而固化成膜；二是粉末涂料，粉末涂料通過靜電噴涂的方式吸附到材料表面，然后在高溫下熔融并交聯(lián)成膜。但現(xiàn)有涂料存在：設(shè)備投資成本高、干燥時(shí)間長、能耗高、不能自由調(diào)整漆膜光澤度和顏色等缺陷，其中粉末涂料還存在固化后表面效果差等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)附著力差、固化性能低等技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一方面，提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料。所述紫外光固化涂料包括以下重量份的組分：

本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法。所述方法包括如下步驟：

按照上述紫外光固化涂料的配方分別稱取各組分；

將所述uv樹脂、所述活性單體、所述分散劑、所述消泡劑、所述流平劑和所述防沉劑進(jìn)行第一混料處理，得第一混料物；

將所述消光粉和所述填料加入所述第一混料物中，進(jìn)行第二混合處理，得第二混料物；

將所述光引發(fā)劑和所述附著力促進(jìn)劑加入第二混料物中，進(jìn)行第三混料處理，得所述紫外光固化涂料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于鋁合金表面的紫外光固化涂料，可在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面形成附著力好、柔韌性好的保護(hù)層，且涂膜具有硬度高、耐磨、耐腐蝕等特點(diǎn)。該紫外光固化涂料中的各成分之間共同通過協(xié)效作用，使涂料在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面具有優(yōu)異固化效果。涂裝了本發(fā)明的紫外光固化涂料的合金鋁片，用來做鋁合金pcb蓋板時(shí)，光澤低于10度，外觀平整、微觀粗糙，能夠提高pcb板鉆孔精度40％左右。

本發(fā)明提供的用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法，具有工藝簡單，成本低，效率高的特點(diǎn)，而且能自由調(diào)整漆膜光澤度和顏色；用該方法制備的紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)，具有附著力好、固化性能優(yōu)異等技術(shù)效果。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料。本發(fā)明實(shí)施例紫外光固化涂料，包括以下重量份組分：

本實(shí)施例的紫外光固化涂料，根據(jù)鋁合金材料表面的特點(diǎn)，綜合利用uv樹脂、光引發(fā)劑、分散劑、消泡劑、流平劑、附著力促進(jìn)劑、防沉劑、活性單體、消光粉和填料等各種成分，并對(duì)各成分按不同的重量份配比組合，各成分之間共同協(xié)效作用，使該紫外光固化涂料在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面形成附著力好、柔韌性好的保護(hù)層。涂裝了本發(fā)明的紫外光固化涂料的合金鋁片，用來做鋁合金pcb蓋板時(shí)，光澤低于10度，外觀平整、微觀粗糙，能夠提高pcb板鉆孔精度40％左右，顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的uv樹脂重量份優(yōu)選40份、50份、60份、70份、80份；uv樹脂在本實(shí)施例中可為環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、改性丙烯酸酯樹脂和有機(jī)硅樹脂中的一種或多種，優(yōu)選為氰特化工、長興化學(xué)、沙多瑪、三木化工、千葉化工、科田化工與博興化工的uv樹脂。uv樹脂在受光線照射后，能在較短的時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)生物理和化學(xué)變化，進(jìn)而交聯(lián)固化的低聚物。在本發(fā)明實(shí)施例提供的uv樹脂質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的固化效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的光引發(fā)劑重量份優(yōu)選2份、3份、4份；光引發(fā)劑在本實(shí)施例中可為芳香酮、α-羥基酮衍生物、苯偶酰和?；籽趸镏械囊环N或多種，優(yōu)選汽巴公司產(chǎn)的1173、184、bp與tpo。光引發(fā)劑分子有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，產(chǎn)生能夠引發(fā)單體聚合的活性碎片，從而使活性單體聚合。在本發(fā)明實(shí)施例提供的光引發(fā)劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)活性單體聚合的效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的分散劑重量份優(yōu)選1份、2份、3份；分散劑在本實(shí)施例中可為氨基類改性嵌段共聚物和多元羧酸類嵌段共聚物中的一種或多種，優(yōu)選為畢克公司牌號(hào)byk-103、byk-104s與byk164。分散劑可均一分散本實(shí)施例中那些難于溶解于液體的無機(jī)或有機(jī)填料的固體及液體顆粒，同時(shí)也能防止顆粒的沉降和凝聚。在本發(fā)明實(shí)施例提供的分散劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)分散效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的消泡劑重量份優(yōu)選0.05份、0.1份、0.2份；消泡劑在本實(shí)施例中可為有機(jī)硅聚合物和改性聚硅氧烷中的一種或多種，優(yōu)選為畢克公司牌號(hào)byk-055、byk-141，以及迪高公司牌號(hào)tego920。消泡劑可在涂料施工過程中降低表面張力，抑制泡沫產(chǎn)生或消除已產(chǎn)生泡沫。在本發(fā)明實(shí)施例提供的消泡劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)消泡效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的流平劑重量份優(yōu)選0.1份、1份、2份；流平劑在本實(shí)施例中可為聚丙烯酸、聚硅氧烷-聚醚共聚物、有機(jī)硅氧烷與氟表面活性劑中的一種或多種，優(yōu)選為畢克公司牌號(hào)byk-358、byk-378、byk-3570與迪高公司牌號(hào)tego432。流平劑能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜，可有效降低涂飾液表面張力，提高其流平性和均勻性。在本發(fā)明實(shí)施例提供的流平劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的流平性和均勻性效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的附著力促進(jìn)劑重量份優(yōu)選0.1份、0.5份、1份；附著力促進(jìn)劑在本實(shí)施例中可為改性磷酸酯類附著力促進(jìn)劑。附著力促進(jìn)劑可改進(jìn)涂料體系的附著力、提高其韌性，有效防止涂料脫落。在本發(fā)明實(shí)施例提供的附著力促進(jìn)劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的附著力和韌性效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的防沉劑重量份優(yōu)選0.1份、1份、2份；防沉劑在本實(shí)施例中可為二氧化硅、聚酰胺的多元羧酸鹽與有機(jī)膨潤土中的一種或多種。防沉劑，優(yōu)選為德固賽牌號(hào)r-972、畢克公司牌號(hào)byk-410。防沉劑可以控制涂料的流變，使涂料具有觸變性，提高其黏度。在本發(fā)明實(shí)施例提供的防沉劑質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的粘度效果達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的活性單體重量份優(yōu)選5份、10份、20份、30份；活性單體在本實(shí)施例中可為二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一種或多種，優(yōu)選氰特化工、長興化工與三木化工的產(chǎn)品?；钚詥误w不僅可以改善涂料黏度和施工流變性，而且可以改變其固化速率、改善固化涂層的性能。在本發(fā)明實(shí)施例提供的活性單體質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的性能達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的消光粉重量份優(yōu)選1份、2份、5份、10份；消光粉在本實(shí)施例中可為二氧化硅與消光蠟漿中的一種或多種，優(yōu)選德固賽牌號(hào)ok-500、格雷斯牌號(hào)rad2105與德謙牌號(hào)fa115。消光粉能均衡控制涂膜表面光澤，增加涂膜的耐磨性和抗劃痕性。在本發(fā)明實(shí)施例提供的消光粉質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的耐磨性能和抗劃痕性能達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中的填料重量份優(yōu)選5份、10份、20份、30份；填料在本實(shí)施例中可為滑石粉、透明粉和耐磨粉中的一種或多種。在本發(fā)明實(shí)施例提供的填料質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的性能達(dá)到最優(yōu)。

具體地，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該紫外光固化涂料中還可以進(jìn)一步包括顏料，且顏料重量份優(yōu)選1份、5份、10份；顏料在本實(shí)施例中可鈦白粉、酞青藍(lán)色粉中的一種或多種，顏料決定紫外光固化涂料的顏色，當(dāng)顏料的含量為0時(shí)，為透明漆。在本發(fā)明實(shí)施例提供的顏料質(zhì)量份的范圍內(nèi)，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)的著色效果達(dá)到最優(yōu)。

另一方面，相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法。該制備方法包括如下步驟：

s01：按照上述紫外光固化涂料的配方分別稱取各組分；

s02：將其中稱取的uv樹脂、活性單體、分散劑、消泡劑、流平劑和防沉劑進(jìn)行第一混料處理，得第一混料物；

s03：將稱取的消光粉和填料加入上述第一混料物中，進(jìn)行第二混合處理，得第二混料物；

s04：將剩余的光引發(fā)劑和附著力促進(jìn)劑加入上述第二混料物中，進(jìn)行第三混料處理，得所述紫外光固化涂料。

本發(fā)明提供的制備用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的方法，具有工藝簡單，成本低，效率高的特點(diǎn)，而且能自由調(diào)整漆膜光澤度和顏色；用該方法制備的紫外光固化涂料用于鋁合金表面時(shí)，具有附著力好、固化性能優(yōu)異等技術(shù)效果。

具體地，在上述步驟s02中，第一混料處理過程為：溫度25-50℃，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘。相應(yīng)地，當(dāng)根據(jù)涂料粘度的需要時(shí)，優(yōu)選在步驟s02過程中，可只加入部分活性單體，剩下的活性單體在步驟s04過程中加入。

具體地，在上述步驟s03中，第二混料處理過程為：溫度30-70℃，速度1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20-25分鐘。相應(yīng)地，當(dāng)根據(jù)基材需要，需制備具有顏色的紫外光固化涂料時(shí)，可在步驟s03過程中增加顏料，增加的顏料可以和消光粉、填料一起進(jìn)行第二混合處理。

具體地，在上述步驟s04中，第三混料處理過程為：溫度25-60℃以下，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘。

上述步驟中所優(yōu)選的溫度、速度和時(shí)間，使得本實(shí)施例的紫外光固化涂料制備過程中混料更加充分，紫外光固化涂料的綜合性能達(dá)到最優(yōu)。

本發(fā)明先后進(jìn)行過多次試驗(yàn)，現(xiàn)舉一部分試驗(yàn)結(jié)果作為參考對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表1(重量份計(jì))。

表1

上述表1中，100％uv樹脂為dsm的uv樹脂；分散劑為byk-103；消泡劑為byk-055；流平劑為byk358；防沉劑為德固賽牌號(hào)r-972；光引發(fā)劑為汽巴公司牌號(hào)1173；填料為k牌滑石粉牌號(hào)tp-3000；單體為氰特的聚丙烯酸類單體；附著力促進(jìn)劑為改性磷酸酯；消光粉為德謙牌號(hào)fa115。

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：

s11：按照上述表1中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；

s12：將上述100％uv樹脂、部分活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘。

s13：再加入消光粉和填料在30-70℃之間，速度1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。

s14：補(bǔ)加余下的活性單體調(diào)節(jié)粘度，以及將光引發(fā)劑和附著力促進(jìn)劑加入，在25-60℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。

上述部分活性單體與余下活性單體的質(zhì)量比為5：1。

將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調(diào)節(jié)輥涂機(jī)的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進(jìn)行固化，得到漆膜。

對(duì)實(shí)施例1中的漆膜的性能進(jìn)行檢測，得到結(jié)果見表2。

表2

由表2可以看出，本實(shí)施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時(shí)不崩邊，具有很好的固化性能。當(dāng)其用于pcb蓋板打孔時(shí)，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表3(重量份計(jì))。

表3

上述表3中，100％uv樹脂為dsm的uv樹脂；分散劑為byk-103；消泡劑為byk-055；流平劑為byk358；防沉劑為德固賽牌號(hào)r-972；光引發(fā)劑為汽巴公司牌號(hào)1173；填料為k牌滑石粉牌號(hào)tp-3000；顏料為鈦白粉；活性單體為二丙二醇二丙烯酸酯；附著力促進(jìn)劑為磷酸酯；消光粉為德固賽牌號(hào)ok-500。

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：

s21：按照上述表3中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；

s22：將上述100％uv樹脂、活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘。

s23：再加入消光粉和填料在溫度30-70℃之間，速度1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。

s24：將光引發(fā)劑和附著力促進(jìn)劑加入，在溫度25-60℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。

將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調(diào)節(jié)輥涂機(jī)的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進(jìn)行固化，得到漆膜。

對(duì)實(shí)施例2中的漆膜的性能進(jìn)行檢測，得到結(jié)果見表4。

表4

由表4可以看出，本實(shí)施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時(shí)不崩邊，具有很好的固化性能。當(dāng)其用于pcb蓋板打孔，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表5(重量份計(jì))。

表5

上述表5中，100％uv樹脂為dsm的聚酯丙烯酸樹脂；分散劑為byk164；消泡劑為tego920；流平劑為byk-3570；防沉劑為德固賽牌號(hào)r-972；光引發(fā)劑為汽巴公司牌號(hào)1173；填料為k牌滑石粉牌號(hào)tp-3000；顏料為鈦白粉；活性單體為二丙二醇二丙烯酸酯；附著力促進(jìn)劑為改性磷酸酯；消光粉為德固賽牌號(hào)ok-500。

本實(shí)施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：

s31：按照上述表5中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；

s32：將上述100％uv樹脂、活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘。

s33：再加入消光粉和填料在溫度30-70℃之間，速度1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。

s34：將光引發(fā)劑和附著力促進(jìn)劑加入，在溫度25-60℃之間，速度800-1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。

將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調(diào)節(jié)輥涂機(jī)的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進(jìn)行固化，得到漆膜。

對(duì)實(shí)施例3中的漆膜的性能進(jìn)行檢測，得到結(jié)果見表6。

表6

由表6可以看出，本實(shí)施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時(shí)不崩邊，具有很好的固化性能。當(dāng)其用于pcb蓋板打孔，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。