一种可UV固化的金属卷材涂料首层底漆及其制备方法与流程

本发明涉及卷材的uv光固化涂料领域，具体为一种金属卷材uv涂料的首层底漆及其制备方法。

背景技术：

传统的卷材漆为聚氨酯烤漆，环氧氨基型、环氧聚氨酯型、聚酯氨基型和聚酯聚氨酯型其施工往往通过加热到200-400℃，造成极大的环境污染和能源浪费。而紫外光固化涂料和技术具有4e特点：优异的性能、节能、环保、经济。为了响应社会对环境保护的呼声，有必要将uv固化涂料应用于卷材。然而，涂料在基材上的附着力是涂料能使用的先决条件。卷材涂料要求包括：耐划格、耐水煮以及耐正反向冲击，具体而言，耐划格要达到0级，耐水煮要求经过两小时水煮涂层不会出现破皮或脱落现象，耐正反向冲击要求冲击后不产生开裂或涂层脱落。跟烤漆聚氨酯与金属附着力不同，uv涂料在金属上的附着力及其促进作用还是未知的，常见的一些金属附着力促进剂如磷酸酯的低聚物，通过磷酸基团与金属反应。我们在实验中发现，磷酸酯附着力促进剂只能加入1-3wt％，加入多了反而不利于水煮等方面的要求。另外，我们也发现，磷酸酯与金属上作用会留下“污点”，这些作用区域是附着力弱点。可见，仅仅靠金属附着力促进剂来进行金属uv光固化涂料的设计远远不够，需要新的视角来进行金属uv涂料的开发。

海洋贻贝是一种水生生物，它通过分泌一种黏附蛋白，能强力地附着在水下任何物质(各种有机及无机物)的表面，科学家研究发现，海洋贻贝中起粘附作用的是类似聚多巴胺的物质(science,318,426)。聚多巴胺的这一特点，引起了全世界科技工作者进行各种材料表面修饰的热潮。然而，将多巴胺用于卷材uv涂料的研究尚未有报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可uv固化的金属卷材涂料首层底漆及其制备方法，在金属卷材上可uv固化且具有极强附着力，可用于后续金属uv涂料的附着，解决uv涂料在金属上附着力构建问题。

本发明的技术方案是：一种可uv固化金属卷材涂料的首层底漆，原料以质量份计，组成为：

稀释单体：30-65份；

光引发剂1173：3-6份；

金属附着力促进剂：30-80份；

其中，所述稀释单体是水溶性低聚物eo15-tmpta(15乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)；所述的金属促进剂是多巴胺缓冲溶液。

所述的多巴胺缓冲溶液是添加了高碘酸钠的多巴胺水溶液，以稀碱调整ph值为8～12。

所述的多巴胺缓冲溶液中多巴胺的浓度为40-500mg.l^-1,高碘酸钠的浓度为80-1000mg.l^-1。

所述的稀碱为naoh水溶液。

制备所述的可uv固化金属卷材涂料的首层底漆的方法，将各组分混合均匀，调整至需要黏度。

使用所述的可uv固化金属卷材涂料的首层底漆的方法，将该涂料滚涂于卷材上，uv照射1～5分钟，在金属上形成强附着力的粘附膜。

所述的可uv固化金属卷材涂料的首层底漆在铁、铝或其合金类的金属卷材中的应用。

有益效果：

本发明制备的uv固化的卷材首层底漆固化快，在金属卷材上的附着力好，对后续卷材uv涂料的相容性和界面接触力好，有效提高了uv固化涂料在金属卷材上的附着力。

本发明的方法中多巴胺经过与高碘酸钠和氢氧化钠的调节，控制溶液的ph值保持在碱性，以保证多巴胺在水溶性稀释剂和光引发剂存在下，通过uv照射在卷材上形成致密的附着膜。该附着膜对uv涂料具有明显的相容性和极大的附着力。这里产生的多巴胺聚合物膜，作为卷材与uv涂料之间的过渡层，与其他涂料中添加多巴胺的作用不同，比如专利cn107828328a改性水性聚氨酯涂料中，多巴胺起到的是表面聚合改性石墨烯的作用。

附图说明

图1：多巴胺粉末在金属板上uv辐照前后的傅里叶红外光谱，横坐标是波数，纵坐标是透光度。

图2：浅黄色左图为可uv固化卷材底漆溶液(辐照之前)，黑色右图辐照之后。图3：卷材上做了多巴胺首层底漆后，相继负载uv涂料和色漆，划格法测量附着力后照片。

图4：卷材上做了多巴胺首层底漆后，相继负载uv涂料和色漆，正反向冲击后照片。

图5：卷材上做了多巴胺首层底漆后，相继负载uv涂料和色漆，耐水煮后的照片。

图6：采用磷酸酯作为附着力促进剂，相继负载uv涂料和色漆，经过水煮2小时后的照片。

具体实施方式

一种可uv固化卷材涂料的首层底漆及其制备方法，其组成为：

稀释单体

光引发剂

金属附着力促进剂

其中，所述低聚物是稀释单体是水溶性稀释单体eo15-tmpta；

所述的光引发剂是1173；

所述的金属促进剂是处理过的多巴胺溶液。

所述的金属促进剂是多巴胺水溶液与高碘酸钠水溶液，以naoh溶液作为ph调节剂，调整ph为8-12。

所述的金属促进剂是多巴胺水溶液浓度为10-500mg.l^-1,高碘酸钠的浓度为20-1000mg.l^-1,ph调节剂naoh溶液浓度为1-4mol.l^-1。

所述的可uv固化卷材涂料的首层底漆，第一步：将各组分混合均匀，调整至需要黏度。第二步：将该涂料滚涂与卷材上，uv照射1-5分钟，即在金属上形成附着力很强的粘附膜。

所述的涂料适合的金属卷材，该金属属于铁、铝及其合金的金属卷材。

实施例1

用于uv固化的卷材首层底漆的配方如表一：

表一可uv固化的卷材首层底漆配方

4m的naoh溶液调节1溶液，使之ph为8.5。将1,2,3三种溶液按表一比例进行混合，充分搅拌。将该混合物滚涂到卷材上，uv辐照2分钟，即得到多巴胺聚合物包覆的卷材，研究所得多巴胺聚合物的红外光谱。

红外光谱表征：波数范围600-4000cm^-1。所得卷材上的薄膜的傅里叶-红外透射峰谱线(ftir)如图1所示。从中可见，粉末状的多巴胺具有很多红外透射峰(a)，聚合完成后，大部分红外透射峰消失(b)。只保留了1643cm^-1处的峰，对应c＝o的振动模式，是多巴胺上临位双酚基(oh-)的同分异构体，这与多巴胺聚合并不改变临位双酚基的事实吻合。

实施例2

用于uv固化的卷材首层底漆的配方如表二：

表二可uv固化的卷材首层底漆配方

4m的naoh溶液调节1溶液，使之ph为9。将1,2,3三种溶液按表二比例进行混合，充分搅拌。将该混合物底漆滚涂到卷材上，uv辐照1分钟，即得到多巴胺聚合物包覆的卷材。

对于混合物底漆进行uv辐照，结果如图2所示。左图为uv辐照之前，右图为用于uv辐照之后的溶液，多巴胺本身是小分子，聚合成大分子之后其吸光增强，因此颜色加深。这种现像在卷材上也有显示。

实施例3

用于uv固化的卷材首层底漆的配方如表三：

表三可uv固化的卷材首层底漆配方

4m的naoh溶液调节1溶液，使之ph为9。将1,2,3三种溶液按表三比例进行混合，充分搅拌。将该混合物滚涂到卷材上，uv辐照1.5分钟，即得到多巴胺聚合物包覆的卷材。后续进行uv涂料和色漆负载并固化后，划格法测试附着力，结果如图3所示，根据gb/t13448-2006划格法测试附着力，可见附着力达到0级。

实施例4

用于uv固化的卷材首层底漆的配方如表四：

表四可uv固化的卷材首层底漆配方

4m的naoh溶液调节1溶液，使之ph为10。将1,2,3三种溶液按表四比例进行混合，充分搅拌。将该混合物滚涂到卷材上，uv辐照1.5分钟，即得到多巴胺聚合物包覆的卷材。后续进行uv涂料和色漆负载并固化后，得到了耐冲击的卷材涂料结果，如图4所示，根据gb/t13448-2006耐反向冲击，冲头直径为3mm,冲击功为5nm。

实施例5

用于uv固化的卷材首层底漆的配方如表五：

表五可uv固化的卷材首层底漆配方

4m的naoh溶液调节1溶液，使之ph为10。将1,2,3三种溶液按表五比例进行混合，充分搅拌。将该混合物滚涂到卷材上，uv辐照3分钟，即得到多巴胺聚合物包覆的卷材。后续进行uv涂料和色漆负载并固化后，得到了耐水煮的卷材涂料结果，如图5所示，根据gb/t13448-2006沸水煮两小时，并没有出现起皮或脱落现象。作为比较，用磷酸酯作为附着力促进剂，水煮后出现破皮，如图6虚线圆圈所示。