專利名稱：電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板及其加工工藝。
核技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)之一。輻射加工技術(shù)是核技術(shù)中應(yīng)用范圍最廣、最為活躍的新興加工領(lǐng)域，它于本世紀(jì)七十年代形成了一些規(guī)模性產(chǎn)業(yè)。目前已有不少成熟的穩(wěn)定增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)部門。由于采用輻射技術(shù)加工的建筑材料具有較高的強(qiáng)度和良好的表面化學(xué)物理性質(zhì)，因而采用涂層固化輻射加工建材的技術(shù)也應(yīng)用較多；如在北美(美、加)、西歐(法、意、德)、俄、日以及印尼等國都有輻射加工木板、壓合板、硅水泥板、石膏板、鐵板等新型建筑材料的廠家。在俄羅斯的Slmferopol和Klev工廠生產(chǎn)了一種EB涂層固化木板，其涂層的配方是由三羥甲基丙烷二烯丙基醚和改性不飽和聚酯50％、三乙二醇二甲基丙烯酸酯40％、三乙二醇鄰苯二酸酯10％組成；該涂層涂在木板上進(jìn)行輻照時(shí)所耗氮量較少，但氧的殘余量高、輻照劑量大、固化速度慢。美國Sartomer公司推薦的木材涂層配方是由丙烯酸氨基酯12％、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯20.15％、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯22％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯7％、氧化鈦35％、添加劑3.85％組成；該配方配制的涂料涂在木材上輻照時(shí)，其固化速度快，但原料難得且價(jià)高。國內(nèi)上海科技大學(xué)、四川大學(xué)等單位也作過木板、硅水泥板、石膏板等建材的輻射固化研究。如上?？萍即髮W(xué)研制的金屬板涂層固化材料，其涂層配方是由丙烯酸樹酯35％、丙烯酸聚氨酯15％、丙烯酸丁酯32％、丙烯酸4％、丙烯酸2-乙基乙酯5％、丙烯酸環(huán)己酯9％組成；該配方配制的涂料刷于金屬板表面時(shí)，其柔性好，加工時(shí)固化速度快；但其光澤度差、耗氮量大。目前用低能(200keV)電子簾加速器，在高O2環(huán)境下輻照加工輕質(zhì)氯鎂水泥板的研究尚未見報(bào)道。目前，隨著高層建筑的日趨增多及各類裝潢的日漸豪華，新型防火、耐水洗、耐腐蝕的建筑裝飾材料的需求也日趨增長(zhǎng)；因而市場(chǎng)上各類復(fù)合材料的品種較多，如在中國93215903.6中公開了一種“菱鎂阻燃裝飾板”，該板材是以菱鎂板為基材，在其上涂刷一層粘接層，粘接層的上層粘貼一層紙膜層，紙膜層可以任意選擇花色圖案，紙膜層的上面貼附一表層，表面為阻燃層。該板材需可阻燃，但其粘接層粘接較繁瑣，粘接后表面不易平整，易起泡，且怕水洗。
本發(fā)明的目的是為了提供一種輕質(zhì)、保溫、機(jī)械強(qiáng)度高、表面光潔度高、耐水洗、耐污、耐腐蝕、節(jié)能、無污染的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板。
本發(fā)明的另一目的是為了提供一種加工工藝簡(jiǎn)單、成本低、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板的加工工藝。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10-55％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂10-30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5-21％、苯乙烯3-20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5-20％、添加劑0.5-3％、顏料5-25％。
其加工工藝含有下述步驟(1)去除輕質(zhì)鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成(4-6)∶1的重量比制成的膠液噴灑表面；(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為40-70g/m2；(4)在加速器輻照箱內(nèi)通氮?dú)夂脱鯕猓刂蒲鯕夂繛?2-5)×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質(zhì)鎂水泥板在加速器上進(jìn)行輻照，其輻照劑量為5-7Mrad。
本發(fā)明的目的還可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板的涂層原料配方中的添加劑為消泡劑、流平劑、濕潤分散劑；其顏料至少為碳黑、甲苯胺紅、鈦白、中鉻黃中的一種；配方中的改性不飽和聚酯樹脂(蘭州科近公司產(chǎn))的分子結(jié)構(gòu)式為
式中R為脂肪鏈烴，碳數(shù)＝2-4，n＝8-9，平均分子量為2000-3000，酸值為20-30；配方中的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂(蘭州科近公司產(chǎn))的分子結(jié)構(gòu)式為
，式中R為
，酸值為9-11。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以輕質(zhì)鎂水泥板為基質(zhì)，在其上涂覆涂料，再經(jīng)電子輻照，使其表面涂層固化，從而改善鎂水泥板表面的物理化學(xué)性質(zhì)，使鎂水泥板表面的光潔度提高達(dá)到釉面效果，其光澤可提高94％，并耐水洗、防火、耐污、耐熱、耐腐蝕。
2、本發(fā)明的涂層配料中以改性不飽和聚酯樹脂及環(huán)氧丙烯酸酯樹脂作為主要成膜物，從而使涂層具有質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，且防火、耐水洗、耐酸特性，經(jīng)2000次以上水洗不露底、10％ HCL浸泡48小時(shí)不起泡，不脫落。
3、本發(fā)明的涂層配料中添加三羥甲基丙烷三丙烯酸酯作為活性單體，可提高反應(yīng)速度，增加成膜物硬度，并可降低輻照劑量。
4、本發(fā)明的涂層配料中添加苯乙烯作為活性單體，以便降低成本，提高成膜硬度；并添加1，6-己二醇二丙烯酸酯作活性單體，以增加膜的附著力，使涂層表面的光潔度提高，并附著均勻。
5、本發(fā)明的輕質(zhì)鎂水泥板經(jīng)涂上涂層后輻照固化，使板材的強(qiáng)度大大增加，從而可作為吊頂、室內(nèi)外墻裝飾，為居家、公共場(chǎng)所、高層建筑的裝飾提供了一種新型材料。
6、本發(fā)明的加工工藝簡(jiǎn)單，輻照時(shí)用N2量少，環(huán)境氧濃度高，從而可降低加工成本，另其所需輻照設(shè)備的能量低、劑量低，從而可降低設(shè)備運(yùn)行成本。
本發(fā)明還將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例一一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂55％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂10％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯21％、苯乙烯3％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加劑1％、顏料碳黑5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為2，其結(jié)構(gòu)式為HO-CH2-CH2-OH，平均分子量為2000、酸值為20；所述的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的酸值為10；所述的添加劑為消泡劑、流平劑和濕潤分散劑，可從市場(chǎng)上直接購買成品其各自的使用量應(yīng)視成品的性能指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，但添加劑的總量不變。
一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板的加工工藝含有下述步驟(1)去除輕質(zhì)鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成5∶1的重量比制成的膠液噴灑表面；(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為45g/m2；(4)在加速器輻照箱內(nèi)通氮?dú)夂脱鯕?，控制氧氣含量?.5×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質(zhì)鎂水泥板在加速器上進(jìn)行輻照，其輻照劑量為6Mrad。
實(shí)施例二一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂45％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂15％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20％、苯乙烯7％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加劑1％、甲苯胺紅7％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為3，其結(jié)構(gòu)式為HO-CH2CH2CH2-OH，平均分子量為2500、酸值為25。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為60g/m2，氧氣含量為4×103ppm，所需的輻照劑量為5Mrad。
實(shí)施例三一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂35％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂20％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯15％、苯乙烯8％、1，6-己二醇二丙烯酸酯6％、添加劑1.5％、鈦白14.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為4，其結(jié)構(gòu)式為HO-CH2(CH2)2CH2-OH，平均分子量為3000、酸值為30。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為708/m2，氧氣含量為4×103ppm，所需的輻照劑量為7Mrad。
實(shí)施例四一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂25％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂25％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯10％、添加劑0.5％、鈦白9.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為4，其結(jié)構(gòu)式為HO-CH2(CH2)2CH2-OH，平均分子量為2800，酸值為27。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為55g/m2，氧氣含量為3×103ppm，所需的輻照劑量為6.5Mrad。
實(shí)施例五一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂15％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5％、苯乙烯10％、1，6-己二醇二丙烯酸酯15％、添加劑0.5％、鈦白24.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為3，其結(jié)構(gòu)式為
平均分子量為2600、酸值為24。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為55g/m2，氧氣含量為2.5×103ppm，所需的輻照劑量為5.5Mrad。
實(shí)施例六一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10％、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯13％、1，6-己二醇二丙烯酸酯20％、添加劑3％、中鉻黃14％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中的R的碳數(shù)為2其結(jié)構(gòu)式為HO-CH2-CH2-OH，平均分子量為2200、酸值為22。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為45g/m2，氧氣含量為2×103ppm，所需的輻照劑量為6Mrad。
權(quán)利要求
1.一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板，其特征是以輕質(zhì)鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經(jīng)電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10-55％環(huán)氧丙烯酸酯樹脂 10-30％三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5-21％苯乙烯 3-20％1，6-己二醇二丙烯酸酯 5-20％添加劑 0.5-3％顏料 5-25％
2.如權(quán)利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的添加劑為消泡劑、流平劑、濕潤分散劑。
3.如權(quán)利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的顏料至少為碳黑、甲苯胺紅、鈦白、中鉻黃中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的改性不飽和聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式為
，式中R為脂肪鏈烴，碳數(shù)＝2-4，n＝8-9，平均分子量為2000-3000，酸值為20-30。
5.如權(quán)利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)式為
，式中R為
，酸值為9-11。
6.一種權(quán)利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板的加工工藝，其特征是含有下述步驟(1)去除輕質(zhì)鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成(4-6)∶1的重量比制成的膠液噴灑表面，(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為40-70g/m2；(4)在加速器輻照箱內(nèi)通氮?dú)?，控制氧氣含量?2-5)×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質(zhì)鎂水泥板在加速器上進(jìn)行輻照，其輻照劑量為5-7Mrad。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子輻射涂層固化輕質(zhì)鎂水泥板及其加工工藝;該產(chǎn)品是以鎂水泥板為基質(zhì),在其上刷涂涂層后經(jīng)電子輻射固化;其涂層是由改性不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯乙烯、1,6－己二醇二丙烯酸酯、添加劑、顏料組成;其加工工藝是將水泥板表面用膠液噴涂后,再在其上涂涂層,然后在加速上輻照即可;本發(fā)明制備的鎂水泥板保溫、機(jī)械強(qiáng)度高、表面光潔度高、耐水洗、耐污、耐腐蝕,且其工藝節(jié)能、無污染。
文檔編號(hào)C04B41/48GK1182724SQ9612226
公開日1998年5月27日 申請(qǐng)日期1996年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月20日
發(fā)明者王興林, 張明超, 李江 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院近代物理研究所