一種耐黃變紫外光固化漆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種耐黃變紫外光固化漆。一種耐黃變紫外光固化漆，由如下重量份數(shù)的組分組成：高羥基值醇酸樹脂15~28份；胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20~33份；單體15~40份；光引發(fā)劑2~4份；稀釋劑20~50份；紫外吸收劑0.5~1.3份；功能助劑0.5~1.5份。本發(fā)明的紫外光固化漆采用新型的紫外吸收劑，并且充分利用引發(fā)劑、樹脂、單體和稀釋劑之間的協(xié)同作用，使涂層具有良好的耐黃變性和附著力，成膜后具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、高光澤、高耐候性及高耐溶劑性，經(jīng)久耐用，不易黃變。
【專利說(shuō)明】
一種耐黃變紫外光固化漆
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種耐黃變紫外光固化漆。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光固化涂料被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車零配件、化妝品包裝、高檔酒 瓶、木器家具當(dāng)中。但UV涂料本身具有一定的缺陷，致使其容易黃變，黃變使得無(wú)色光固化 涂料的應(yīng)用遭到了限制。黃變的主要原因有兩個(gè)，一是UV涂料黃變，這是因?yàn)橐恍渲w系 內(nèi)含有一些熱(光)致變色物質(zhì)，受熱后分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生更強(qiáng)的共輒結(jié)構(gòu)，使涂層顏 色變黃。二是引發(fā)劑自身的不穩(wěn)定性，有些光引發(fā)劑在被紫外光輻射分解產(chǎn)生自由基的同 時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，副產(chǎn)物具有醌式結(jié)構(gòu)或者剛性共輒平面很強(qiáng)，容易吸收某一波段 的太陽(yáng)光，進(jìn)而使涂層呈現(xiàn)出黃色。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用添加紫外吸收劑來(lái)改善耐黃變 性，但是現(xiàn)有的紫外吸收劑效果一般，而且還會(huì)使得涂料的附著力變差。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)添加新型紫外吸收劑，具有良好附著力和耐黃 變性的紫外光固化漆。
[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)： 一種耐黃變紫外光固化漆，由如下重量份數(shù)的組分組成： 高羥基值醇酸樹脂15~28份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20~33份;單體15~40份;光引 發(fā)劑2~4份;稀釋劑20~50份;紫外吸收劑0.5~1.3份;功能助劑0.5~1.5份;其中，所述紫外吸 收劑化學(xué)式為C 16H6N2〇8Zn2;其中，C16H6N2〇8為3，3 '，5，5 ' -偶氮苯四羧酸根。
[0006] 進(jìn)一步的，所述紫外吸收劑為三斜晶系，空間群，晶胞參數(shù)為a=l 1.335(9) A，/7 =7.853(2) A，c=17.176(2) A，(6^75.292(3)。，尚0.331(2) 〇，r=83.713(5) 0，V= 1528.91(1) A3〇
[0007] 進(jìn)一步的，所述高羥基值醇酸樹脂的羥基值為130~145 mgKOH/g。采用的高羥基值 醇酸樹脂含有大量的羥基;而本發(fā)明采用的紫外吸收劑也是通過(guò)Zn與羧酸根配位，高羥基 的樹脂有利于該紫外吸收劑在體系中的分散，有利于發(fā)揮其作用；為了解決涂層附著力差 的問(wèn)題，采用另一種胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯與醇酸樹脂復(fù)配，其優(yōu)選采用威來(lái)惠的 NeoRad Ρ~90〇
[0008] 進(jìn)一步的，所述單體為烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合 物。本發(fā)明為了解決高羥基值醇酸樹脂和胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯相容性的問(wèn)題，單體 采用烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物，使得兩種主體樹脂的相容 性更好，涂層對(duì)各種基材具有更好的附著力。
[0009] 進(jìn)一步的，所述光引發(fā)劑用本技術(shù)領(lǐng)域常用的光引發(fā)劑均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，優(yōu)選為 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，4-二甲氨基-苯甲酸乙酯的混合物。它們與樹脂有優(yōu)異的 復(fù)合性、優(yōu)秀的固化速度和耐候性。
[0010]進(jìn)一步的，所述稀釋劑為醋酸丁酯，醋酸乙酯，正丁醇，異丁醇中的至少一種。
[0011] 進(jìn)一步的，所述功能助劑流平劑，消泡劑中的至少一種。流平劑為本技術(shù)領(lǐng)域常用 的流平劑，優(yōu)選為BYK354;消泡劑為本技術(shù)領(lǐng)域常用的消泡劑，優(yōu)選為BYK141。
[0012] 更進(jìn)一步的，該耐黃變紫外光固化漆由如下重量份數(shù)的組分組成： 高羥基值醇酸樹脂15~28份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20~33份;烷氧化壬基苯酚丙 烯酸酯5~18份;季戊四醇四丙烯酸酯12~19份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1~2份;4-二 甲氨基-苯甲酸乙酯0.5~1.5份;稀釋劑20~50份；紫外吸收劑0.5~1.3份;功能助劑0.5~1.5 份。
[0013] 本發(fā)明具有如下有益效果： (1) 本發(fā)明的紫外光固化漆由于其配方的材料選擇及其用量的優(yōu)化，不但操作簡(jiǎn)單，而 且原料費(fèi)用、人工費(fèi)用以及設(shè)備投資都大大減少； (2) 在本發(fā)明中采用新型的紫外吸收劑，并且采用相應(yīng)能使其分散性好的樹脂，使樹脂 能夠有效吸收紫外線，進(jìn)一步增加漆膜的耐黃變性。
[0014] (3)該紫外光固化漆采用單體能夠進(jìn)一步提高主體樹脂相容性，使得漆膜整體上 具有更好的流動(dòng)性、柔韌性和附著力。
[0015] (4)本發(fā)明充分利用引發(fā)劑、樹脂、單體和稀釋劑之間的協(xié)同作用，完成性能的互 補(bǔ)，使性能大于獨(dú)立使用的總和。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式， 不是對(duì)本發(fā)明的限定。
[0017]本發(fā)明采用的紫外吸收劑按照如下方法合成： 將0. lmmol 3，3 '，5，5 '-偶氮苯四羧酸和0.2mmol硝酸鋅溶于5mL水和10mL二甲基甲酰 胺的混合溶劑當(dāng)中，用氨水將其pH調(diào)節(jié)為8,在室溫下攪拌形成混合液A，然后將所述混合液 A在40°C下靜置72小時(shí)得到混合液B，隨后將混合液B轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中，將其 放在170°C烘箱中反應(yīng)60小時(shí)，之后以5°C/小時(shí)降至室溫過(guò)濾得到所述紫外吸收劑，產(chǎn)率為 73.3%〇
[0018]其中，所述3,3'，5,5'_偶氮苯四羧酸英文為3,3'，5,5'_ azobenzenetetracarboxylic acid，結(jié)構(gòu)式如下所不：
然后將所得的紫外吸收劑進(jìn)行單晶表征。
[0019] 該化合物的X射線衍射數(shù)據(jù)是在Bruker Smart Apex (XD面探衍射儀上，用ΜοΚα福 射(λ = 0.71073 Α)，以ω掃描方式收集并進(jìn)行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用 直接法解結(jié)構(gòu)，然后用差值傅立葉法求出全部非氫原子坐標(biāo)，并用理論加氫法得到氫原子 位置(C-H 1.083 A)，用最小二乘法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正。計(jì)算工作在PC機(jī)上用SHELXTL程序包 完成。
[0020] 經(jīng)測(cè)試解析可知，該紫外吸收劑化學(xué)式為C16H6N2〇 8Zn2;其中，C16H6N2〇8為3，3 '，5， 5'_偶氮苯四羧酸根，所述紫外吸收劑為三斜晶系，空間群，晶胞參數(shù)為a=ll.335(9) A， /7=7.853(2) A，c=17.176(2) A，ff=75.292(3)。，尚0.331(2) 〇，r=83.713(5) 0，V= 1528.91(1) A3，Z=2〇
[0021] 3,3'，5,5'-偶氮苯四羧酸上的氮氮雙鍵可以有效吸收紫外線，而且當(dāng)3,3'，5,5'_ 偶氮苯四羧酸脫去4個(gè)質(zhì)子與鋅配位形成配合物后化學(xué)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，使其作為涂料的紫 外吸收劑時(shí)具有更好吸收效率，能夠有效增強(qiáng)涂料的耐黃變性。
[0022]另外，如無(wú)特別說(shuō)明，本發(fā)明的高羥基值醇酸樹脂的羥基值為130~145 mgKOH/g。 [0023]另外，如無(wú)特別說(shuō)明，以下實(shí)施例均采用上述合成方法所得的紫外吸收劑。
[0024] 實(shí)施例1 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 高羥基值醇酸樹脂20份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯25份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯 13份;季戊四醇四丙烯酸酯15份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1.5份;4-二甲氨基-苯甲 酸乙酯1份;醋酸乙酯35份;紫外吸收劑1份;BYK354 1%;BYK141 1%。
[0025] 實(shí)施例2 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 高羥基值醇酸樹脂26.5份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸 酯6份;季戊四醇四丙烯酸酯18.6份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1份;4-二甲氨基-苯甲 酸乙酯1.5份;醋酸丁酯22.5份;紫外吸收劑1.2份;BYK354 1%;BYK141 1%。
[0026] 實(shí)施例3 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 高羥基值醇酸樹脂15.3份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯33份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸 酯17份;季戊四醇四丙烯酸酯12份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1份;4-二甲氨基-苯甲 酸乙酯1份;異丁醇40份;紫外吸收劑0.5份;BYK354 1%;BYK141 1%。
[0027] 對(duì)比例1 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 高羥基值醇酸樹脂20份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯25份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯 13份;季戊四醇四丙烯酸酯15份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1.5份;4-二甲氨基-苯甲 酸乙酯1份;醋酸乙酯35份;2，4-二羥基二苯甲酮1份;BYK354 1 %; BYK141 1%。本對(duì)比例采用 市面常用的2,4_二羥基二苯甲酮代替本發(fā)明的紫外吸收劑。
[0028] 對(duì)比例2 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 醇酸樹脂20份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯25份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯13份;季戊 四醇四丙烯酸酯15份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1.5份;4-二甲氨基-苯甲酸乙酯1份； 醋酸乙酯35份;紫外吸收劑1份;BYK354 1%;BYK141 1%。本對(duì)比例中醇酸樹脂的羥基值為40 mgKOH/g 〇
[0029] 對(duì)比例3 一種納米改性耐黃變紫外光固化漆，按重量份數(shù)計(jì)： 高羥基值醇酸樹脂20份;胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯25份;烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯 13份；己二醇二丙烯酸酯15份;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1.5份;4-二甲氨基-苯甲酸 乙酯1份;醋酸乙酯35份;紫外吸收劑1份;BYK354 1%;BYK141 1%。
[0030] 性能測(cè)試 將實(shí)施例分別噴涂塑膠底材上，50~55°C烘干3~4分鐘后經(jīng)紫外線光照射(總吸收能 量值為700~750毫焦/平方厘米），然后在紫外光燈下進(jìn)行固化，固化時(shí)間為1~1.5分鐘，測(cè)試 固化漆膜的附著力和耐黃變性。
[0031] 附著力測(cè)試：用劃格器在漆膜表面劃100格1毫米X 1毫米的正方型格，用3M膠紙粘 在漆膜表面，45°角用力即時(shí)拉起，觀察劃痕邊緣處有無(wú)脫落:如脫落在0~5%之間為5B，在5 ~10%之間為4B，在10~20%之間為3B，在20~30%之間為2B，在30~50%之間為1B，在50%以上 為0B〇
[0032] 耐黃變性檢測(cè)：用UVA(340)燈作為光源，將試板置于試驗(yàn)條件能滿足試板溫度為 (60±3)°C、輻照度為0.68W/m 2、干燥(無(wú)凝露）的熒光紫外老化機(jī)中，全過(guò)程保持連續(xù)光照 168小時(shí)。光照結(jié)束后取出，與未經(jīng)光照的試板做對(duì)照，用色差儀測(cè)量顏色變化，顏色變化值 單位ΛΕ*。實(shí)測(cè)值越小，耐黃變性越好。
[0033]測(cè)定結(jié)果如表1所示。
[0034]表1性能測(cè)試結(jié)果
從以上實(shí)施例和對(duì)比例的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明采用新型的紫外吸收劑，并且充分利用樹 月旨、單體之間的協(xié)同作用，使得涂層具有良好的附著力和耐黃變性。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能 因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技 術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于由如下重量份數(shù)的組分組成： 高羥基值醇酸樹脂15~28份； 胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20~33份； 單體15~40份； 光引發(fā)劑2~4份； 稀釋劑20~50份； 紫外吸收劑0.5~1.3份； 功能助劑0.5~1.5份； 其中，所述紫外吸收劑化學(xué)式為C16H6N2O8Zn 2;其中，C16H6N2O8為3，3 '，5，5 偶氮苯四羧 酸根。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述紫外吸收劑為三 斜晶系，P-J空間群，晶胞參數(shù)為a=11.335(9) Α，/7=7·853(2) A，c=17.176(2) A，ff=75.292 (3)。，洲0.331(2) 〇，r=83.713(5) 0，V=1528.91(1)A3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述高羥基值醇酸樹 脂的羥基值為130~145 mgKOH/g。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述單體為烷氧化壬 基苯酚丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述光引發(fā)劑為2-羥 基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，4-二甲氨基-苯甲酸乙酯的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述稀釋劑為醋酸丁 酯，醋酸乙酯，正丁醇，異丁醇中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于所述功能助劑流平劑， 消泡劑中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7任意項(xiàng)所述的一種耐黃變紫外光固化漆，其特征在于，由如下重量 份數(shù)的組分組成： 高羥基值醇酸樹脂15~28份； 胺改性脂肪酸聚酯丙烯酸酯20~33份； 烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯5~18份； 季戊四醇四丙烯酸酯12~19份； 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1~2份； 4_二甲氨基-苯甲酸乙酯0.5~1.5份； 稀釋劑20~50份； 紫外吸收劑0.5~1.3份； 功能助劑0.5~1.5份。
【文檔編號(hào)】C09D4/06GK105949843SQ201610315573
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】徐偉鵬
【申請(qǐng)人】徐偉鵬