一種應(yīng)用于人造革的水性u(píng)v涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性UV涂料，具體涉及一種應(yīng)用于人造革的水性UV涂料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] UV涂料即紫外光固化涂料，最早應(yīng)用于家具、地板行業(yè)，具有固化速度快、低能耗、 低污染等優(yōu)點(diǎn)。隨著涂料科技日益發(fā)展，UV涂料漸漸應(yīng)用于塑料、紙張、木材、金屬、皮革等 材料上，成為許多行業(yè)中裝飾涂料的重要選擇。隨著節(jié)能減排和環(huán)保安全的理念逐漸深入 人心，水性UV涂料和高固份的UV涂料逐漸呈現(xiàn)出取代有機(jī)溶劑類的油性UV涂料的趨勢(shì)。
[0003] 在汽車內(nèi)外飾上，許多廠家已經(jīng)不再使用真皮裝飾，而是采用更為環(huán)保價(jià)廉的人 造革，如PVC人造革。在人造革上使用UV涂料進(jìn)行裝飾并不少見(jiàn)，利用現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)類 UV涂料往往存在以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：一、氣味問(wèn)題，大部分的油性涂料由于溶劑殘留或反 應(yīng)不完全往往具有刺激性氣味；二、環(huán)保問(wèn)題，油性涂料的制備過(guò)程和使用過(guò)程都存在VOC 的排放，固化加熱時(shí)更是會(huì)使溶劑散發(fā)出來(lái)；三、交聯(lián)密度，油性涂料的交聯(lián)密度略低。相比 較之下，水性UV涂料無(wú)氣味問(wèn)題、無(wú)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，只要提升其交聯(lián)密度，水性UV涂料就能達(dá)到 傳統(tǒng)油性涂料的效果與性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種交聯(lián)密度高、環(huán)保節(jié)能、氣味 小、耐酸堿性能好的應(yīng)用于人造革的水性UV涂料。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 本發(fā)明中所述應(yīng)用于人造革的水性UV涂料的組分及質(zhì)量百分含量如下： 水性聚氨酯樹(shù)脂 40-60% 水性含氟聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂 10-30% 水 10-20% 光敏引發(fā)劑 5-10% 啞光粉 3-5% 流平劑 1-2% 消泡劑 1-2% 分散劑 1-2% 所述光敏引發(fā)劑為聚乙烯氧肉桂酸乙酯或聚對(duì)亞苯基二丙烯酸酯。
[0006] 所述流平劑為常用市售水性流平劑。所述消泡劑為吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫 80中的一種。所述分散劑為三乙醇胺。
[0007] 所述啞光粉使用市售啞光粉即可，不僅可以調(diào)節(jié)本發(fā)明中的UV涂料的黏度和顏 色，同時(shí)還可起到支撐作用。
[0008] 本發(fā)明中的水性聚氨酯樹(shù)脂采用市售成熟產(chǎn)品作為本發(fā)明中水性UV涂料配方的 基本樹(shù)脂，構(gòu)成固化產(chǎn)品的基本骨架。同時(shí)為了進(jìn)一步提升固化后產(chǎn)品膜層的基本性能， 如硬度、柔韌性、附著力、耐光性能、耐酸堿性能等，本發(fā)明中添加一種自制的水性含氟聚氨 酯-丙烯酸樹(shù)脂，該水性樹(shù)脂具有親水基團(tuán)故而水溶性好，既含有聚氨酯樹(shù)脂的高強(qiáng)度、耐 磨、抗撕裂性能，又具備丙烯酸樹(shù)脂的柔韌性、優(yōu)良的抗老化性。同時(shí)，水性含氟聚氨酯-丙 烯酸樹(shù)脂中的含氟基團(tuán)會(huì)富集在聚合物與空氣的界面上，對(duì)主鏈及內(nèi)部分子形成保護(hù)作 用，使該樹(shù)脂形成的乳液更加穩(wěn)定，同時(shí)還進(jìn)一步增強(qiáng)了漆膜的柔韌性和附著力。
[0009] 所述水性含氟聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂的制備方法為： (1)將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟 庚酯以質(zhì)量比1:1:0. 2:0. 4混合，將上述混合單體溶解于質(zhì)量為混合單體總質(zhì)量5倍的醋 酸丁酯中，然后將混合液置于反應(yīng)釜中升溫至120Γ后滴加混合單體總質(zhì)量6%的過(guò)氧化苯 甲酰，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)機(jī)械攪拌，反應(yīng)3-5小時(shí)，即得含氟丙烯酸樹(shù)脂。
[0010] (2)將（1)中制得的含氟丙烯酸樹(shù)脂、二月桂酸二丁基錫、無(wú)水乙醇以質(zhì)量比 50:2:8在反應(yīng)容器中混合，攪拌均勻后將反應(yīng)容器升溫至80-85°C，然后加入含氟丙烯酸 樹(shù)脂質(zhì)量5%的異佛爾酮二異氰酸酯，反應(yīng)0. 5-1小時(shí)后將溫度降至55°C，加入含氟丙烯酸 樹(shù)脂質(zhì)量10%的二羥甲基丁酸，反應(yīng)1小時(shí)后升溫至80 °C，再加入含氟丙烯酸樹(shù)脂質(zhì)量20%的丙烯酸羥乙酯，保溫4小時(shí)，即制得含有親水基 團(tuán)-COOH的含氟聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂。
[0011] (3)向（2)中制得的有親水基的含氟丙烯酸樹(shù)脂添加氨水至樹(shù)脂體系pH值為 7-7. 5,然后加入樹(shù)脂體系相同質(zhì)量的去離子水混合后在高速分散機(jī)中以3500-4500r/min 的分散速度分散1. 5-2小時(shí)，即得水性含氟聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂乳液。
[0012] 本發(fā)明中采用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸月桂酯這兩種不同的單體和甲基丙 烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯這兩種含氟單體在引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酰作用下反應(yīng) 生成含氟丙烯酸樹(shù)脂。然后在含氟丙烯酸樹(shù)脂的基礎(chǔ)上，首先通過(guò)異氰酸酯和二羥甲基丁 酸接枝，制備出中間體，然后通過(guò)丙烯酸羥乙酯進(jìn)行封端制備出水性的含氟聚氨酯-丙烯 酸樹(shù)脂，最后通過(guò)氨水調(diào)節(jié)PH值，再通過(guò)分散步驟將所得樹(shù)脂制成乳液。
[0013] 本發(fā)明中的應(yīng)用于人造革的水性UV涂料的制備方法如下： 將所有原料按照配方混合在一起置于高速分散機(jī)內(nèi)，以2000-3000r/min的分散速度 分散1-2小時(shí)。
[0014] 發(fā)明中的應(yīng)用于人造革的水性UV涂料優(yōu)選使用輥涂的方法進(jìn)行涂裝。
[0015] 本發(fā)明具有如下有益效果： 1、本發(fā)明中的水性UV涂料可應(yīng)用于人造革表面涂裝裝飾，該涂料交聯(lián)密度高、附著力 強(qiáng)、環(huán)保節(jié)能、氣味小、耐酸堿性能好。
[0016] 2、本發(fā)明中的水性UV涂料制備工藝和涂裝工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0018] 1、水性含氟聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂的制備 步驟1 :將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸 十二氟庚酯以質(zhì)量比1:1:0. 2:0. 4混合，將上述混合單體溶解于質(zhì)量為混合單體總質(zhì)量5 倍的醋酸丁酯中，然后將混合液置于反應(yīng)釜中升溫至120°C后滴加混合單體總質(zhì)量6%的過(guò) 氧化苯甲酰，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)機(jī)械攪拌，反應(yīng)4小時(shí)，即得含氟丙烯酸樹(shù)脂。
[0019] 步驟2 :將步驟1中制得的含氟丙烯酸樹(shù)脂、二月桂酸二丁基錫、無(wú)水乙醇以質(zhì)量 比50:2:8在反應(yīng)容器中混合，攪拌均勻后將反應(yīng)容器升溫至80°C，然后加入含氟丙烯酸樹(shù) 脂質(zhì)量5%的異佛爾酮二異氰酸酯，反應(yīng)0. 5小時(shí)后將溫度降至55°C，加入含氟丙烯酸樹(shù)脂 質(zhì)量10%的二羥甲基丁酸，