紫外光固化涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种紫外光固化涂料及其制备方法。
背景技术
在家具涂装中，涂料主要起到装饰和保护木材的作用，紫外光固化涂料的主要特点是漆膜硬度高，抗划伤好，但其缺点是纯UV漆涂装塑料感很强，摸起来比较生硬。
面漆涂料中有一种肤感漆，该肤感漆的漆膜手感好，像摸在皮肤上的感觉，非常柔和。但现在紫外光固化涂料中都缺少这种柔和感，因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种紫外光固化涂料及其制备方法，旨在解决现有紫外光固化涂料的柔和性不佳的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种紫外光固化涂料，包括如下重量份的组份：
本发明提供的紫外光固化涂料是一种模拟人皮肤的弹性肤感涂料，其综合利用两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯树脂、四官能度聚氨酯丙烯酸酯进行交联固化形成基材，在绒毛粉和手感助剂下提高弹性肤感效果，同时正润湿剂、消泡剂、流平剂、活性单体等各种成份下提高其综合性能，即对各成份按不同的重量份配比组合，各成分之间协效作用，使该紫外光固化涂料成漆膜后具有很好的弹性肤感，可以涂装该紫外光固化涂料在家具表面，使用时先进行紫外光固化底漆的涂装，将家具表面涂装平整之后，再涂装本发明的紫外光固化涂料，经固化之后，即可完成涂装过程，最终漆膜表面具有很好的弹性肤感效果。
本发明另一方面提供一种紫外光固化涂料的制备方法，包括如下步骤：
按照本发明所述的紫外光固化涂料的配方称取各组份；
将所述两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯、四官能度聚氨酯丙烯酸酯、绒毛粉、手感助剂、活性单体、润湿剂、消泡剂和流平剂进行第一混料处理，得第一混料物；
将所述光引发剂和活性单体加入所述第一混料物中，进行第二混料处理，得到所述紫外光固化弹性肤感涂料。
本发明制备的紫外光固化涂料的制备方法工艺简单，成漆膜后具有很好的弹性肤感，可以涂装该紫外光固化涂料在家具表面，使用时先进行紫外光固化底漆的涂装，将家具表面涂装平整之后，再涂装本发明的紫外光固化涂料，经固化之后，即可完成涂装过程，最终漆膜表面具有很好的弹性肤感效果。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供了一种紫外光固化涂料，包括如下重量份的组份：
本发明实施例提供的紫外光固化涂料是一种模拟人皮肤的弹性肤感涂料，其综合利用两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯树脂、四官能度聚氨酯丙烯酸酯进行交联固化形成基材，在绒毛粉和手感助剂下提高弹性肤感效果，同时正润湿剂、消泡剂、流平剂、活性单体等各种成份下提高其综合性能，即对各成份按不同的重量份配比组合，各成分之间协效作用，使该紫外光固化涂料成漆膜后具有很好的弹性肤感，可以涂装该紫外光固化涂料在家具表面，使用时先进行紫外光固化底漆的涂装，将家具表面涂装平整之后，再涂装本发明的紫外光固化涂料，经固化之后，即可完成涂装过程，最终漆膜表面具有很好的弹性肤感效果。
两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，是一种按照聚氨酯的生产工艺和丙烯酸酯的生产工艺，混合出来的树脂，综合了聚氨酯和丙烯酸酯树脂的性能，能够在漆膜里提供弹性手感；两官能度聚酯丙烯酸酯，是一种按照聚酯的生产工艺和丙烯酸酯的生产工艺，混合出来的树脂，综合了聚酯和丙烯酸酯树脂的性能，能够在不影响产品性能的前提下，降低配方成本；而四官能度聚氨酯丙烯酸酯能够进一步提高体系的整体反应活性。上述树脂成膜后，漆膜有一定的弹性，漆膜比硬度高的紫外光固化涂料有更好的手感。而绒毛粉和手感助剂可以提供绒毛般滑爽的手感，更接近皮肤的细腻感，同时又有良好的抗划伤性能。以总计为100重量份计，包括如下重量份组份：两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂10～70份；两官能度聚酯丙烯酸酯树脂5-20份；四官能度聚氨酯丙烯酸酯5-20份；绒毛粉1-10份；手感助剂0.1-2份；光引发剂2～9份；润湿剂0.5～2份；非硅类消泡剂0.05～0.2份；流平剂0.1～2份；活性单体5～30份。与现有技术相比，本发明实施例提供的紫外光固化弹性肤感涂料，家具表面的手感更好、更柔和，没有生硬的感觉。本发明的紫外光固化弹性肤感涂料，可以辊涂施工，也可以往复式机器喷涂施工，且涂膜具有填充好、透明度高等特点，同时又有良好的抗划伤性能。
上述两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯树脂、四官能度聚氨酯丙烯酸酯在受紫外光照射后，能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的低聚物。在本发明一实施例中，该紫外光固化涂料中的两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂重量份可选15份、25份、35份、45份、55份；对应的两官能度聚酯丙烯酸酯树脂重量可选5份、10份、15份、20份、25份；对应的四官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂重量可选5份、10份、15份、20份。作为优选，两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯树脂和四官能度聚氨酯丙烯酸酯，优选为帝斯曼(DSM)、氰特化工、长兴化学、昊辉化工、三木化工与宝骏化工的产品。在本发明实施例提供的上述范围内，可使该紫外光固化弹性肤感涂料用于家具涂装时能达到最优的表面效果。
绒毛粉和手感助剂能够提供良好的绒面般滑爽手感，以及抗划伤性能。作为本发明的优选实施方式，绒毛粉为日本大日精化、道康宁、南京手牵手化工科技等公司的绒毛粉，可使本发明的涂料有良好的滑爽表面。
绒毛粉优选经硅树脂改性的聚氨酯弹性微球，是指经硅树脂改性的着色或不着色的聚氨酯弹性微球，其单个直径在10-80mm之间。与适量弹性树脂配合，使涂膜产生绒面的感觉。手感助剂优选体是TEGO450，可以提高漆膜表面的滑爽性，弹性树脂和绒毛粉可以提供弹性的绒面手感，但是滑爽性稍差，加入手感助剂后，漆膜就有非常滑爽的绒毛手感。
光引发剂具有一定的吸光能力，在直接或间接吸收光能后，产生能够引发单体聚合的活性碎片，从而使活性单体聚合。在本发明一实施例中，该紫外光固化涂料中的光引发剂重量份可选2份、3份、4份、9份。作为优选，光引发剂为芳香酮、α-羟基酮衍生物、苯偶酰和酰基磷氧化物中的一种或多种，优选汽巴公司产的1173、184、BP与TPO。在本发明实施例提供的光引发剂质量份的范围内，可使该紫外光固化涂料用于家具涂装时能达到最优的表面效果。作为本发明的优选实施方式，光引发剂选为汽巴公司产的1173，具体为2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮，光引发剂1173为液体状，加入本发明中对降低粘度有帮助，从而具有更好的流动性。
润湿剂可在涂料施工过程中降低表面张力，提高对底涂层润湿性。在本发明一实施例中，该紫外光固化涂料中的润湿剂重量份可选1份、1.5份、2份。作为优选，润湿剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物，优选为毕克公司牌号BYK-190、AFCONA公司的AFCONA3588，以及迪高公司牌号Tego 270。该类润湿剂能将底漆体系的表面张力极大的降低，从而有利于漆膜在木材上的铺展。在本发明实施例提供的润湿剂质量份的范围内，可使该紫外光固化底漆用于木材表面涂装时入孔性效果达到最优。在一优选实施例中，润湿剂优选为迪高公司牌号Tego 270，该润湿剂与本发明实施例的上述润湿剂(尤其是罗门哈斯的水性底漆润湿分散剂)协效作用，可使得本发明实施例的紫外光固化底漆对底涂层具有很好的润湿性，对UV漆本身的流平也有明显帮助。
消泡剂优选非硅类消泡剂，其可在底漆施工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫。在本发明一实施例中，该紫外光固化底漆中的非硅类消泡剂重量份优选0.05份、0.1份、0.2份。具体地，非硅类消泡剂包括非硅类聚合物消泡剂、脂肪族或芳香族矿物油类消泡剂、植物油类消泡剂等。作为优选，非硅类消泡剂在本实施例中为非硅类聚合物消泡剂，优选为迪高公司牌号Tego 920。非硅类聚合物消泡剂的消泡效率较高，即便在高温的情况下依然能够稳定消泡，并且不会残留硅斑点，具有良好的冲突性，相容性好，不浮油，可满足往复式机器喷涂和辊涂施工的需求。在本发明实施例提供的非硅类消泡剂质量份的范围内，可使该紫外光固化涂料在底漆涂层上涂装时消泡效果达到最优。
流平剂能促使底漆在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，可有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性。在本发明一实施例中，该紫外光固化涂料中的流平剂重量份可选0.3份、1份、2份。作为优选，流平剂在本实施例中可为聚丙烯酸、聚硅氧烷-聚醚共聚物、有机硅氧烷与氟表面活性剂中的一种或多种，优选为毕克公司牌号BYK-358N、BYK-333、BYK-3510与迪高公司牌号Tego432、Tego450。在本发明实施例提供的流平剂质量份的范围内，可使该紫外光固化涂料在底漆涂层上涂装时的流平性和均匀性效果达到最优。
活性单体不仅可以降低涂料黏度和改善施工流变性，而且可以改变其固化速率、改善固化涂层的性能。在本发明一实施例中，该紫外光固化涂料中的活性单体重量份可选5份、10份、20份、30份。活性单体在本实施例中可为二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种，优选氰特化工、长兴化工与三木化工的产品。在本发明实施例提供的活性单体质量份的范围内，可使该紫外光固化涂料在底漆涂层上涂装时的性能达到最优。
最佳的，所述用于紫外光固化弹性肤感涂料包括如下重量份组份：
上述配方含量范围内的紫外光固化弹性肤感涂料涂装后的表面肤感效果最佳。
另一方面，本发明实施例还提供了一种用于紫外光固化弹性肤感涂料的制备方法，包括如下步骤：
S01：按照本发明实施例所述的紫外光固化涂料的配方称取各组份；
S02：将所述两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯、四官能度聚氨酯丙烯酸酯、绒毛粉、手感助剂、活性单体、润湿剂、消泡剂和流平剂进行第一混料处理，得第一混料物；
S03：将所述光引发剂和活性单体加入所述第一混料物中，进行第二混料处理，得到所述紫外光固化弹性肤感涂料。
本发明实施例制备的紫外光固化涂料的制备方法工艺简单，成漆膜后具有很好的弹性肤感，可以涂装该紫外光固化涂料在家具表面，使用时先进行紫外光固化底漆的涂装，将家具表面涂装平整之后，再涂装本发明的紫外光固化涂料，经固化之后，即可完成涂装过程，最终漆膜表面具有很好的弹性肤感效果。
本发明实施例提供的用于紫外光固化弹性肤感涂料的制备方法，具有工艺简单，成本低，效率高的特点；用该制备方法得到的紫外光固化弹性肤感涂料用于家具表面涂装时，具有良好的触摸感，细腻、光滑而有弹性的效果。
进一步地，所述第一混料处理的步骤包括：在40-50℃条件下，以800～1000rpm的速度搅拌10～25min；所述第二混料处理的步骤包括：在60-70℃条件下，以600～1000rpm的速度搅拌20～25min。上述步骤中所优选的温度、速度和时间，使得本实施例的紫外光固化涂料制备过程中混料更加充分，紫外光固化涂料的综合性能达到最优。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种紫外光固化弹性肤感涂料，其各组份重量份含量见表1：
表1
| 组份 |
重量份数 |
| 两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂 |
55.0 |
| 两官能度聚酯丙烯酸酯树脂 |
8.0 |
| 四官能度聚氨酯丙烯酸酯 |
10.0 |
| 绒毛粉 |
8.0 |
| 手感助剂 |
0.8 |
| 消泡剂 |
0.1 |
| 润湿剂 |
1.5 |
| 流平剂 |
1.0 |
| 光引发剂 |
4.0 |
| 活性单体 |
12.6 |
上述表1中，两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为昊辉化工的CR90475；两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为JD6188(自产树脂)；四官能度聚氨酯丙烯酸酯为长兴化学DR-U029；手感助剂为迪高TEGO-450；润湿剂为AFCONA 3588，消泡剂为非硅类消泡剂Tego-920；流平剂为BYK-358N；光引发剂为汽巴公司牌号1173；活性单体为氰特的聚丙烯酸类单体。
本实施例提供的紫外光固化涂料的制备方法如下：
S11：按照上述表1中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分别称取各成分原料；
S12：将上述两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯树脂、四官能度聚氨酯丙烯酸酯、润湿剂、消泡剂、流平剂在温度50℃以下，速度800～1000转/分钟，搅拌10～15分钟。
S13：再加入活性单体在温度50℃以下，速度800～1000转/分钟，搅拌15～20分钟，使其分散均匀，得到本发明的紫外光固化弹性肤感涂料。
将上述方法制得的紫外光固化涂料通过辊涂的方式涂布在最好UV底漆的工件上，然后置于UV灯下进行固化，得到漆膜。
对实施例1中的漆膜的性能进行检测，得到结果见表2。
表2
| 检测项目 |
检测结果 |
检测标准 |
| 漆膜外观 |
平整、光滑 |
目测 |
| 手感 |
良好 |
绒毛般滑爽、细腻、有弹性 |
| 附着力 |
1级 |
GB/T9286-1998 |
由表2可以看出，本实施例的紫外光固化弹性肤感涂料得到的漆膜表面滑爽性很好，附着力好，具有很好的固化性能，表面手感显著优于现有技术。
实施例2
一种紫外光固化弹性肤感涂料，其各组份重量份含量见表3：
表3
上述表3中，两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为昊辉化工的CR90475；两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为JD6188(自产树脂)；四官能度聚氨酯丙烯酸酯为长兴化学DR-U029；手感助剂为迪高TEGO-450；润湿剂为AFCONA 3588；非硅类消泡剂为Tego-920；流平剂为BYK-358N；光引发剂为汽巴公司牌号1173；活性单体为氰特的聚丙烯酸类单体。
本实施例提供的上述紫外光固化弹性肤感涂料的制备方法与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
将上述紫外光固化涂料通过往复式机器喷涂的方式涂布在做好UV底漆的工件上，可通过调节喷涂的气压、喷涂的流量和喷涂用的喷枪头的角度来控制涂布量。用有机溶剂将本紫外光固化弹性肤感涂料稀释到岩田2#杯11-12秒，涂布量控制在80-120克/平方米，经过45℃-50℃的烘道烘烤10分钟左右，然后将被涂布好的工件置于UV灯下进行固化，得到漆膜。
对实施例2中的漆膜的性能进行检测，得到结果见表4。
表4
由表4可以看出，本实施例的紫外光固化弹性肤感涂料得到的漆膜表面平整度高、光滑、细腻、有弹性，附着力好，具有很好的固化性能，显著优于现有技术。
实施例3
一种紫外光固化弹性肤感涂料，其各组份重量份含量见表5：
表5
| 组份 |
重量份数 |
| 两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂 |
25.0 |
| 两官能度聚酯丙烯酸酯树脂 |
20.0 |
| 四官能度聚氨酯丙烯酸酯 |
20.0 |
| 绒毛粉 |
5.0 |
| 手感助剂 |
1.0 |
| 消泡剂 |
0.1 |
| 润湿剂 |
1.0 |
| 流平剂 |
2.0 |
| 光引发剂 |
6.0 |
| 活性单体 |
19.9 |
上述表5中，两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为昊辉化工的CR90475；两官能度聚酯丙烯酸酯树脂为JD6188(自产树脂)；四官能度聚氨酯丙烯酸酯为长兴化学DR-U029；手感助剂为迪高TEGO-450；润湿剂为TEGO 270；非硅类消泡剂为Tego-920；流平剂为BYK-358N；光引发剂为汽巴公司牌号1173；活性单体为氰特的聚丙烯酸类单体。
本实施例提供的上述紫外光固化弹性肤感涂料的制备方法与实施例1基本相同，此处不再一一赘述。
将上述紫外光固化涂料通过辊涂加膜压的方式涂布在做好底漆的工件表面，然后将被涂布的工件置于UV灯下进行固化，得到漆膜。
对实施例3中的漆膜的性能进行检测，得到结果见表6。
表6
| 检测项目 |
检测结果 |
检测标准 |
| 漆膜外观 |
平整、光滑 |
目测 |
| 手感 |
良好 |
光滑、细腻、有弹性 |
| 光泽 |
5° |
≤10° |
| 附着力 |
1级 |
GB/T9286-1998 |
由表6可以看出，本实施例的紫外光固化弹性肤感涂料得到的漆膜表面平整度高、光滑、细腻、有弹性，附着力好，光泽很低，接近全哑，具有很好的固化性能。用这个紫外光固化弹性肤感涂料进行膜压施工后，表面手感比普通辊涂效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种紫外光固化涂料，其特征在于，包括如下重量份的组份：
2.如权利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述紫外光固化涂料包括如下重量份的组份：
3.如权利要求1或2所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述绒毛粉是经硅树脂改性的聚氨酯弹性微球。
4.如权利要求1或2所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂包括芳香酮、α-羟基酮衍生物、苯偶酰和酰基磷氧化物中的一种或多种；和/或，
所述流平剂包括聚丙烯酸、聚硅氧烷-聚醚共聚物、有机硅氧烷与氟表面活性剂中的一种或多种；和/或，
润湿剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物。
5.如权利要求1或2所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述活性单体包括二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求1或2所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述消泡剂为非硅类消泡剂。
7.如权利要求6所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述非硅类消泡剂包括非硅类聚合物消泡剂、脂肪族或芳香族矿物油类消泡剂和植物油类消泡剂中的至少一种。
8.一种紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照权利要求1-7任一项所述的紫外光固化涂料的配方称取各组份；
将所述两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、两官能度聚酯丙烯酸酯、四官能度聚氨酯丙烯酸酯、绒毛粉、手感助剂、活性单体、润湿剂、消泡剂和流平剂进行第一混料处理，得第一混料物；
将所述光引发剂和活性单体加入所述第一混料物中，进行第二混料处理，得到所述紫外光固化弹性肤感涂料。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一混料处理的步骤包括：在40～50℃条件下，以800～1000rpm的速度搅拌10～30min。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二混料处理的步骤包括：在60～70℃条件下，以600～1000rpm的速度搅拌15～25min。
