一种含凹凸棒石的水性光固化涂料的制作方法

1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种含凹凸棒石的水性光固化涂料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着经济的发展即人们生活水平的提高，以涂料为代表的装饰材料进入千家万户，这些装饰材料在提高人们的生活质量，给人们带来舒适感和美感的同时，也像一个无形的杀手正在一步步污染着我们赖以生存的环境，威胁着我们的身体健康。涂料作为最常见的装饰材料，给人们身体健康带来极大的危害，开发使用安全环保的涂料成为业内亟待解决的问题。
3.很多涂料为溶剂性涂料，这类涂料在制备和使用过程中都会用到易挥发的有机溶剂。一方面。这些有机溶剂的大量使用会增加涂料的成本。另一方面，有机溶剂的挥发会污染环境，对人类健康产生不利影响。在这种情况下，水性涂料应运而生。水性涂料以水为溶剂，成本低、使用安全环保，随着各国对涂料voc排量限制越来越严格，人们的健康环保意识越来越强，水性涂料成为未来发展的必然趋势。
4.现有技术中的水性涂料由于水的大量使用，导致涂层的耐酸碱腐蚀性变差，不及溶剂型涂料。水性涂料因为以水为稀释剂，存在烦躁时间长，干燥速率慢光泽性不好，造成基材浸泡收缩等问题。紫外光固化是解决这类问题的有效途径。但现有技术中紫外光固化水性涂料还存在漆膜硬度低，耐磨性、光泽性差等问题。因此，开发一种附着性大、硬度高、耐腐蚀、成膜性佳的光固化涂料复合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。


技术实现要素：

5.针对上述现存的问题及市场的巨大需求，本发明提供了一种水性光固化涂料，解决现有技术中紫外光固化水性涂料还存在漆膜硬度低，耐磨性、光泽性差等问题。
6.本发明解决上述技术问题的方案为，提供一种含凹凸棒石的水性光固化涂料，包含以下重量份数的各组分：改性凹凸棒土5-10份、水性预聚体60-70份、消泡剂1-3份、光引发剂1-3份、成膜助剂1-3份、乳化剂1-3份、润湿剂1-3份、去离子水20-30份、香料0-30份；
7.其中，水性预聚体由超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂、4-甲苯异氰酸酯、哌啶-1，4-二羟基丙磺酸、2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯制成。
8.在本发明的一个较佳实施例中，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088中的一种或几种。
9.在本发明的一个较佳实施例中，所述光引发剂由水性苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮通过1:1配比而得。
10.在本发明的一个较佳实施例中，所述成膜助剂由二丙二醇甲醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单酯、2-氨基2-甲基-1-丙醇、sd-505中的一种或几种和水混合而成。
11.在本发明的一个较佳实施例中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠、烷
基二苯醚二磺酸盐、teta、ctac、ctabr中的一种或几种。
12.在本发明的一个较佳实施例中，所述润湿剂由sd-200、乙醇、丙醇、甘油、二甲基亚砜等中的一种或几种。
13.在本发明的一个较佳实施例中，所述水性预聚体的制备方法，包括以下步骤：向带有搅拌装置的容器中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂和4-甲苯异氰酸酯，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺，通入惰性气体或氮气，在60-70摄氏度下，搅拌反应1-2小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯在50-55摄氏度下反应，即制备得到所述水性预聚体。
14.在本发明的一个较佳实施例中，涂料的使用方法，包括如下步骤：使用喷涂法或刮涂法将上述制得的涂料进行涂膜，制得漆膜后，常温下放置5-10分钟，再进行紫外光固化即可。
15.实施本发明，具有如下有益效果：本发明公开的水性光固化涂料，制备方法简单易行，对设备的依赖性不高，成本低廉，适合规模化生产。
16.本发明公开的水性光固化涂料，克服了传统水性涂料耐酸碱等腐蚀品差、干燥时间长，干燥速率慢，光泽性不佳等特点，本涂料具有附着性大，耐刮擦耐化学品优异、成膜性佳等优点。
17.本发明公开的水性光固化涂料，引入凹凸棒石，其多孔的性质使其拥有较大的表面积，当涂料中加以香料时可使留香时间变长，使香气慢慢释放。同时凹凸棒石还可以提高涂层的硬度，使其更耐刮擦。
具体实施方式
18.下面将结合实施例对本发明内容做具体说明。
19.实施例1
20.(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂10份和4-甲苯异氰酸酯10份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在60摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸5份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯5份在50摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。
21.(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土5份、磷酸三丁酯1份、十二烷基硫酸钠1份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮0.5份:0.5份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入二丙二醇甲醚1份、sd-2001份和去离子水20份，再搅拌反应1小时即得涂料1。
22.(3)将涂料1喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层1。
23.实施例2
24.(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂15份和4-甲苯异氰酸酯15份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在65摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸7份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯7份在52摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。
25.(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土7份、消泡剂德谦3100 2份、月桂醇硫
酸钠2份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮1份:1份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单酯2份、乙醇2份、香料10份和去离子水25份，再搅拌反应1小时即得涂料2。
26.(3)将涂料2喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层2。
27.实施例3
28.(1)水性预聚体的制备：向带有搅拌装置的三口瓶中加入超支化水性聚氨酯丙烯酸树脂20份和4-甲苯异氰酸酯20份，并加入高沸点溶剂六甲基亚膦酰三胺50ml，通入惰性气体或氮气，在65摄氏度下，搅拌反应1小时，再加入哌啶-1，4-二羟基丙磺酸10份和2，3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10份在52摄氏度下反应1小时即制备得到水性预聚体。
29.(2)将上述制得的水性预聚体、改性凹凸棒土10份、消泡剂消泡剂byk088 3份、烷基二苯醚二磺酸盐3份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷水分散液和溶剂型1-羟基环己基苯基酮1.5份:1.5份混合作为光引发剂加入，在35度下搅拌让其反应1小时，再加入3-戊二醇单酯3份、丙醇2份、香料15份和去离子水30份，再搅拌反应1小时即得涂料3。
30.(3)将涂料3喷涂到木板上，在常温下放置5分钟后，在用紫外灯照射1分钟即可得涂层3。
31.实验结果
32.[0033][0034]
以上实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。