本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种热和紫外双固化清漆及其制备方法。
背景技术：
目前市面上常用三种方式固化清漆，分别为紫外光固化、热固化、以及热和紫外双固化，其中，热固化金属烤漆具有干燥速度慢、容易粘附灰尘、硬度低、表面较粗糙、耐化妆品差、耐化学品差的缺点；紫外光固化清漆在金属制品适用性窄，性能不稳定，难以同时适应多种金属素材，需要针对不同金属素材调配特定的紫外光固化清漆，并且具有附着力差的缺陷；而市面上常见的热和紫外双固化清漆主要是光敏树脂紫外光固化、结合聚氨酯树脂热固化实现的，其用于塑胶素材的涂装，不适用于金属制品，并且需要制备成多组分，使用前将多组分按比例混合均匀进行涂装，使用时间有限制。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种适用于金属制品的热和紫外双固化清漆，具有硬度高、耐磨性好、附着力好、干燥快、耐化学品、耐化妆品性能优异的特点。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种热和紫外双固化清漆的制备方法，具有分散效果好、性能稳定的特点。
为实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
上述技术方案中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为55～65％。
上述技术方案中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为58～62％。
上述技术方案中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
上述技术方案中，所述丙烯酸酯单体包括二丙二醇二丙烯酸酯5～8份和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～8份，二丙二醇二丙烯酸酯具有粘度低、光固化速度快的特点，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯具有光固化速度快、交联密度大、耐化学品性好、提高漆膜硬度的特点。
上述技术方案中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
上述技术方案中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为70～80％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
上述技术方案中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
上述技术方案中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
为实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合搅拌均匀；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度；
(3)添加配方量的消光粉混合均匀；
(4)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、丙烯酸酯单体、流平剂和剩余有机溶剂混合均匀，即得所述热和紫外双固化清漆。
上述技术方案中，所述步骤(1)中，以500～700rpm/min的速度搅拌3～7min。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，加入有机溶剂调节粘度为70～80ku。
上述技术方案中，所述步骤(3)中，以800～1200rpm/min的速度搅拌25～35min。
上述技术方案中，所述步骤(4)中，以500～700rpm/min的速度搅拌10～20min。
本发明的有益效果：
(1)本发明的热和紫外双固化清漆，丙烯酸酯单体有利于提高漆膜光固化速度；氨基树脂与热固性丙烯酸树脂之间具有较高的反应活性和交联密度；聚氨酯丙烯酸酯分子结构中含有少量羟基和羧基，可以与氨基树脂通过高温烘烤加热进行交联反应，进而提高分子间交联密度；同时，聚氨酯丙烯酸酯能够在光引发剂的作用下通过紫外光固化。氨基树脂、热固性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯单体和光引发剂协同作用有利于提高漆膜的硬度、耐化学品性、耐化妆品性、耐磨性和附着力，并且漆膜干燥速度快，在紫外光能量600mj/cm2(波长200-450nm)下照射10秒、再140～160℃的条件下干燥5～10分钟，即可得到完全干燥的漆膜。
(2)本发明的热和紫外双固化清漆的制备方法，先将热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合均匀并使用有机溶剂调节粘度后，再添加消光粉，可以借助氨基树脂本身的润湿性能更好地润湿消光粉，使分散后的混合物更加稳定、不会出现分层，并且无需添加分散剂进行分散，能够简化原料配方、降低生产成本；没有直接使用氨基树脂分散消光粉，是因为氨基树脂用量较少(10～15份)，不方便分散搅拌，将氨基树脂与热固性丙烯酸树脂和环氧树脂同时搅拌分散，更有利于得到分散均匀的树脂混合物；聚氨酯丙烯酸酯和光引发剂这些紫外光固化组分最后添加，在简单搅拌后即立刻进行封装，能够减少紫外光固化组分的曝光率，避免提前发生光固化反应，有利于提高清漆性能的稳定性。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合，以600rpm/min的速度搅拌5min；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度为75ku；
(3)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(4)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
实施例2
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为55％。
本实施例中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为58％。
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为70％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合，以500rpm/min的速度搅拌7min；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度为70ku；
(3)添加配方量的消光粉以800rpm/min的速度搅拌35min；
(4)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以500rpm/min的速度搅拌20min，即得所述热和紫外双固化清漆。
实施例3
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为65％。
本实施例中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为62％。
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为80％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合，以700rpm/min的速度搅拌3min；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度为80ku；
(3)添加配方量的消光粉以1200rpm/min的速度搅拌25min；
(4)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以700rpm/min的速度搅拌10min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例1
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂混合，以600rpm/min的速度搅拌5min；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度为75ku；
(3)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(4)依次加入配方量的二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例2
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的环氧树脂和部分有机溶剂以600rpm/min的速度搅拌5min，调节粘度为75ku；
(2)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(3)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例3
市面上常见的双组分异氰酸酯类热和紫外双固化清漆。
对比例4
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述热固性丙烯酸树脂为溶剂型热固性丙烯酸树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，固含量为60％。
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的热固性丙烯酸树脂、氨基树脂混合，以600rpm/min的速度搅拌5min；
(2)加入一部分有机溶剂调节粘度为75ku；
(3)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(4)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例5
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的环氧树脂和部分有机溶剂以600rpm/min的速度搅拌5min，调节粘度为75ku；
(2)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(3)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例6
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的环氧树脂和部分有机溶剂以600rpm/min的速度搅拌5min，调节粘度为75ku；
(2)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(3)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
对比例7
一种热和紫外双固化清漆，包括如下重量份数的原料：
本实施例中，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，用于引发不饱和预聚体系的uv聚合反应，其分子中的活性羟基使它很容易与聚氨酯丙烯酸酯发生反应，提高反应效率。
本实施例中，所述有机溶剂为二甲苯、乙酯、丁酯、异丙醇中的一种或多种的组合。
本实施例中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，固含量为75％，柔韧性好，可平衡其他树脂交联后涂膜发脆问题，同时增加对金属制品的附着力。
本实施例中，所述流平剂为聚硅氧烷，可大幅降低混合漆料表面张力，提高漆膜的润湿性和流平性，同时增加漆膜的抗刮性。
本实施例中，所述消光粉为二氧化硅，能够改善漆膜表面光泽度。
上述热和紫外双固化清漆的制备方法，包括依序执行的以下步骤：
(1)将配方量的环氧树脂和部分有机溶剂以600rpm/min的速度搅拌5min，调节粘度为75ku；
(2)添加配方量的消光粉以1000rpm/min的速度搅拌30min；
(3)依次加入配方量的聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂、二丙二醇二丙烯酸酯、流平剂和剩余有机溶剂，以600rpm/min的速度搅拌15min，即得所述热和紫外双固化清漆。
性能检测与结果分析
对实施例1-3以及对比例1-7的清漆进行性能测试，测试结果参见表1。
表1
备注：表面无异常、ok均为合格，ng表示不合格。
结果分析：
(1)根据表1中实施例1-3的测试结果可知，本发明的热和紫外双固化清漆具有干燥速度快、附着力强、硬度高、耐磨损、耐化学品、耐化妆品性能优异的特点，制备后只需简单的遮光保存即可，且长时间储存均能够使用，没有使用时间限制。
(2)对比例1相较于实施例1缺少聚氨酯丙烯酸酯和光引发剂组分，即是对比例1是一种热固化清漆，将对比例1与实施例1的测试结果对比可知，对比例1得到的漆膜的干燥时间、硬度、耐磨损性、耐酒精性能、耐碱性和耐护手霜性能均弱于实施例1，说明本发明的热和紫外双固化清漆相较于热固化清漆不仅能够加快漆膜的干燥速度，而且能够提高漆膜的硬度、耐磨损性、耐化学品和耐化妆品性能。
(3)对比例2相较于实施例1缺少热固性丙烯酸树脂和氨基树脂组分，即是对比例2是一种紫外光固化清漆，将对比例2与实施例1的测试结果对比可知，虽然单纯的紫外光固化清漆的干燥时间相较于本发明的热和紫外双固化清漆的干燥时间短，但是其难以附着在金属制品上，且具有耐碱性、耐手汗、耐盐雾性能差的缺陷。
(4)将对比例3与实施例1的测试结果对比可知，市面上常见的双组分异氰酸酯类热和紫外双固化清漆相较于本发明的热和紫外双固化清漆，不仅所需干燥温度高、时间长，而且难以在金属制品表面附着，且耐磨损、耐盐雾性能差；此外，市面上常见的双组分异氰酸酯类热和紫外双固化清漆调配好后需要在4个小时内使用，而本发明的热和紫外双固化清漆无使用时间限制；同时，本发明的热和紫外双固化清漆无需添加固化剂进行固化。
(5)对比例4相较于实施例1缺少环氧树脂组分，将对比例4与实施例1的测试结果对比，对比例4的漆膜附着力比实施例1差，说明添加环氧树脂有利于提高漆膜在金属制品表面的附着力。
(6)将对比例5-7和对比例2的测试结果进行对比可知，添加丙烯酸酯单体有利于加快漆膜光固化的速度、并提高漆膜的硬度，同时三羟甲基丙烷三丙烯酸酯还有利于提高漆膜耐化学品的性能。
值得说明的是，本发明的消光粉可根据具体漆膜的要求调整合适的用量，对于亮光漆可选择不添加消光粉。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
