3C水性高光UV面漆及其制备方法和施工工艺与流程

822、foamex 902w、byk 024和byk 028中的一种。
[0010]
进一步地，湿润剂一为聚醚改性硅氧烷，包括tego wet 270、byk 346和byk 349中的一种；湿润剂一为聚醚改性硅氧烷，包括tego wet 240、tego wet 245和tego wet 280中的一种；流平剂为丙烯酸酯类，包括modarez x 074、pw 336和byk 381中的一种。
[0011]
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述3c水性高光uv面漆的制备方法，包括以下步骤：
[0012]
s1、将水与助溶剂混合均匀，配置第一混合液；
[0013]
s2、将步骤s1中的第一混合液缓慢加入水性uv树脂一中混合均匀，配置第二混合液；
[0014]
s3、向步骤s2中的第二混合液加入光引发剂、水性uv树脂二、消泡剂一、消泡剂二、润湿剂一、润湿剂二、流平剂混合均匀，配置第三混合液，过滤，获得3c水性高光uv面漆。
[0015]
进一步地，步骤s1中混合采用300r/min～500r/min下分散2min～3min进行混合处理；步骤s2中混合采用800r/min～1000r/min下分散10min～15min进行混合处理；步骤s3中混合采用1000r/min～1500r/min下分散15min～20min进行混合处理。
[0016]
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述3c水性高光uv面漆的施工工艺，将3c水性高光uv面漆稀释至粘度为10s～12s，过滤，喷涂于附着有水性pu底漆的pc平面基材上，在60℃～80℃温度下烘烤10min～15min，再采用uv光固化15s～30s，形成涂层。
[0017]
进一步地，过滤采用150目～300目的筛子或滤布过滤；uv光固化能量包括uva为1000mj
·
cm-2
～1200mj
·
cm-2
、uvb为700mj
·
cm-2
～800mj
·
cm-2
、uvc为150mj
·
cm-2
～200mj
·
cm-2
和uvv为600mj
·
cm-2
～700mj
·
cm-2
中的一种；涂层的厚度为20μm～25μm。
[0018]
本发明具有以下有益效果：
[0019]
本发明的3c水性高光uv面漆，包括水性uv树脂一、水性uv树脂二、水性光引发剂、消泡剂一、消泡剂二、润湿剂一、润湿剂二、流平剂、助溶剂和水，其中水性uv树脂一为高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯，水性uv树脂二为柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯，通过对主体树脂、光引发剂和各类助剂的种类的筛选和配方的优化，利用高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯树脂具有涂膜硬度高、附着力好、光泽度高和耐化学药品性好等优点，利用柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯具有良好的耐磨性、耐化学品性、和柔韧性等的优点，同时利用不同助剂之间的协同增效作用，实现了3c水性高光uv面漆在涂膜厚度较薄时，低温、短时烘烤条件下，能够快速流平，uv固化后涂层不仅具有较高的硬度、耐水煮和镜面流平效果，而且无气泡、雾影和痱子等弊病，有效解决了3c应用领域水性高光uv涂料的缺点，堪比市售溶剂型高光uv涂膜效果。
[0020]
本发明的3c水性高光uv面漆，水性uv树脂一和水性uv树脂二为主体树脂，水性uv树脂一为高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯，水性uv树脂二为柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯，柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯的柔韧性可改善高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的收缩应力，在保证3c水性高光uv面漆具有高硬度的同时，也能改善高硬度树脂固化后的收缩应力，防止因固化收缩应力较大，造成咬底，而导致的水煮附着力差，痱子、雾影等漆膜弊病。同时柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯与相应助剂搭配还可提供薄涂时快速流平，且固化后的漆膜耐水煮，不存在雾影和痱子等弊。上述两种主体树脂使得3c水性高光uv面漆还具有较佳的涂膜开放时间，利于喷涂后涂膜中气体的释放，保证了涂膜厚度较薄时，外观的无泡特性。
[0021]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
[0022]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本发明。
[0023]
本实施例的3c水性高光uv面漆，包括以重量份计的：水性uv树脂一5份～30份、水性uv树脂二50份～75份、水性光引发剂1份～6份、消泡剂一0.1份～1份、消泡剂二0.1份～1份、润湿剂一0.1份～1份、润湿剂二0.1份～1份、流平剂0.1份～1份、助溶剂1份～10份、水5份～15份；水性uv树脂一为高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯，高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度大于等于8；水性uv树脂二为柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯，柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度小于等于6。
[0024]
本发明的3c水性高光uv面漆，包括水性uv树脂一、水性uv树脂二、水性光引发剂、消泡剂一、消泡剂二、润湿剂一、润湿剂二、流平剂、助溶剂和水，其中水性uv树脂一为高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯，水性uv树脂二为柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯，通过对主体树脂、光引发剂和各类助剂的种类的筛选和配方的优化，利用高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯树脂具有涂膜硬度高、附着力好、光泽度高和耐化学药品性好等优点，利用柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯具有良好的耐磨性、耐化学品性、和柔韧性等的优点，同时利用不同助剂之间的协同增效作用，实现了3c水性高光uv面漆在涂膜厚度涂膜较薄时，低温、短时烘烤条件下，能够快速流平，uv固化后涂层不仅具有较高的硬度、耐水煮和镜面流平效果，而且无气泡、雾影和痱子等弊病，有效解决了3c应用领域水性高光uv涂料的缺点，堪比市售溶剂型高光uv涂膜效果。
[0025]
本发明的3c水性高光uv面漆，水性uv树脂一和水性uv树脂二为主体树脂，水性uv树脂一为高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯，水性uv树脂二为柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯，柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯的柔韧性可改善高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的收缩应力，在保证3c水性高光uv面漆具有高硬度的同时，也能改善高硬度树脂固化后的收缩应力，防止因固化收缩应力较大，造成咬底，而导致的水煮附着力差，痱子、雾影等漆膜弊病。同时柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯与相应助剂搭配还可提供薄涂时快速流平，且固化后的漆膜耐水煮，不存在雾影和痱子等弊。上述两种主体树脂使得3c水性高光uv面漆还具有较佳的涂膜开放时间，利于喷涂后涂膜中气体的释放，保证了涂膜厚度较薄时，外观的无泡特性。
[0026]
上述高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度大于等于8。柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度小于等于6。上述高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度大于等于8，以增加3c水性高光uv面漆形成涂层的具有2h的高硬度，但是高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的硬而脆，也会使得3c水性高光uv面漆喷涂于底漆上时，水煮无附着力或附着力变差，主要是由于涂膜固化后收缩应力较大，从而将底漆咬起，同时也会导致痱子、雾影等多方面弊病，这些问题都归因于高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯固化时较高的收缩应力，因此将高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯与柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯复配，以解决高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的弊端。而且，高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度大于等于8，还可以提高涂膜中气体释放性，具有较好的润湿和快速流平性的特性，与相应助剂搭配时还可提供涂覆时快速流平。上述利用高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯和柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯的官能度的不同，以调节固化后涂层的交
联密度，从而优化出具有最佳收缩应力的配方，兼顾涂层硬度的同时，不致于因咬底而导致的涂层出现雾影、痱子、流平差和耐水煮性差，以便搭配底漆后具有最佳性能。
[0027]
本实施例中，水性uv树脂一10份～20份、水性uv树脂二60份～70份、水性光引发剂1份～4份、消泡剂一0.1份～0.5份、消泡剂二0.1份～0.5份、润湿剂一0.3份～0.8份、润湿剂二0.1份～0.5份、流平剂0.3份～0.8份、助溶剂3份～6份、水10份～14份。上述重量份计的各组分制备获得的3c水性高光uv面漆的性能更优异。
[0028]
优选地，高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯为rs7610、rs7915、xm-360a和ucecoat 7200中的一种。提高涂膜中气体释放性，而且具有较好的润湿和快速流平性，使得固化后的涂层有较高的硬度和较好的镜面流平效果，且表面无痱子和雾影等弊病。和/或，柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯为rs7709、wu3601和dr-w450中的一种。使得3c水性高光uv面漆具有快速流平性，固化后的涂层具有较好的韧性、流平性和耐水煮性。
[0029]
本实施例中，光引发剂采用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮以1∶1比例的混合物中的一种。上述光引发剂在3c水性高光uv面漆中具有较好的兼容性和储存稳定性，uv固化前有较好的流动性，不影响涂膜的流平性。和/或，助溶剂为丙二醇丁醚(pnb)、丙二醇甲醚(pm)、二丙二醇甲醚(dpm)、乙二醇丁醚(bcs)中的一种。上述助溶剂有利于水性uv树脂一在水中的溶解，3c水性高光uv面漆烘烤时，具有适中的挥发速率，既可加快涂膜的流平，又可在较短烘烤时间完全挥发，uv固化后无残留。
[0030]
本实施例中，消泡剂一为聚合物类消泡剂，包括foamex 830、byk 011、byk1711、moussex sf 561和moussex 941pl中的一种。上述消泡剂一为聚合物类消泡剂，具有抑制泡沫、消除微泡，使得涂层不易产生缩孔，无雾影的效果。
[0031]
本实施例中，消泡剂二为有机硅类消泡剂，包括foamex 822、foamex 902w、byk 024和byk 028中的一种。上述消泡剂二为有机硅类消泡剂脱泡，可以消除涂料中的微泡，使得涂层不易产生缩孔，无雾影。上述将消泡剂一与消泡剂二按照所述组份进行搭配，制备3c水性高光uv面漆的过程中，搅拌混合时能够抑制泡沫的产生，同时具有较强的持久消微泡功能，且对喷涂泡有较好的消除作用，以防uv固化后涂层表面产生小气泡。
[0032]
本实施例中，湿润剂一为聚醚改性硅氧烷，包括tego wet 270、byk 346和byk 349中的一种。上述湿润剂一为硅氧烷含量较高的聚醚改性硅氧烷，可以降低3c水性高光uv面漆的表面张力，具有较好的润湿效果。
[0033]
本实施例中，湿润剂二为聚醚改性硅氧烷，包括tego wet 240、tego wet 245和tego wet 280中的一种。上述湿润剂二为硅氧烷含量较低的聚醚改性硅氧烷，可以提高3c水性高光uv面漆喷涂时的雾化效果，薄涂时具有较好的漆膜铺展效果，利于薄涂时的铺展和流平。将润湿剂一和润湿剂二进行搭配，可以强烈的降低3c水性高光uv面漆的表面张力，薄涂时，涂膜能够在底漆表面迅速铺展，缩短涂膜流平时间。上述3c水性高光uv面漆中添加的润湿剂一和润湿剂二，加入此两种润湿剂后，喷涂时润湿剂一起到润湿好，铺展快的作用，润湿剂二起到雾化好，薄涂时，能够使涂膜能够快速形成连续的湿膜，在较低膜厚下还能有镜面流平的作用。
[0034]
本实施例中，流平剂为丙烯酸酯类，包括modarez x 074、pw 336和byk 381中的一种。上述流平剂为丙烯酸酯类，降低泡沫的稳定性，增加3c水性高光uv面漆
的润湿效果，以及保持涂膜烘烤时较好的流动效果。上述水优选为去离子水。
[0035]
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述3c水性高光uv面漆的制备方法，包括以下步骤：
[0036]
s1、将水与助溶剂混合均匀，配置第一混合液；
[0037]
s2、将步骤s1中的第一混合液缓慢加入水性uv树脂一中混合均匀，配置第二混合液；
[0038]
s3、向步骤s2中的第二混合液加入光引发剂、水性uv树脂二、消泡剂一、消泡剂二、润湿剂一、润湿剂二、流平剂混合均匀，配置第三混合液，过滤，获得3c水性高光uv面漆。
[0039]
本发明的3c水性高光uv面漆的制备方法，先将水与助溶剂混合均匀，配置第一混合液，再将第一混合液与水性uv树脂一混合均匀，从而使得高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯充分溶解，再与其他物料混合，有效防止水性uv树脂一与其他物料共混合时不易溶解的缺陷，从而影响后续的涂覆工艺以及涂层的性能。上述制备方法简单易控，生产效率高，解决了目前水性高光uv面漆涂膜较厚，低温烘烤流平时间长，漆膜固化后硬度低，产生痱子和雾影等漆膜弊病。
[0040]
优选地，步骤s1中混合采用300r/min～500r/min下分散2min～3min进行混合处理。步骤s2中混合采用800r/min～1000r/min下分散10min～15min进行混合处理。步骤s3中混合采用1000r/min～1500r/min下分散15min～20min进行混合处理。将各物料混合分散均匀，使上述3c水性高光uv面漆用稀释剂稀释后，更容易喷涂，减少面漆的颗粒状物质，也更容易流平，改善外观装饰效果，提高3c水性高光uv面漆的性能。
[0041]
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述3c水性高光uv面漆的施工工艺，将3c水性高光uv面漆稀释至粘度为10s～12s，过滤，喷涂于附着有水性pu底漆的pc平面基材上，在60℃～80℃温度下烘烤10min～15min，再采用uv光固化15s～30s，形成涂层。
[0042]
本发明的3c水性高光uv面漆的施工工艺，通过稀释剂将3c水性高光uv面漆调节粘度至10s～12s(25℃蔡恩3#杯)，过滤，进行喷涂，在水性pu底漆上形成厚度为20μm～25μm的涂膜，经烘烤、uv固化后形成涂层。相比于市面上的3c高光面漆需要较高的膜厚，以及较长的流平时间，本发明的3c水性高光uv面漆实现了在60℃～80℃温度下烘烤10min～15min，能够快速流平，实现了较短的流平时间，uv固化后，涂膜不仅具有2h(750g)的高硬度、耐水煮和镜面流平效果，而且还不存在雾影和痱子等弊病。
[0043]
本实施例中，过滤采用150目～300目的筛子或滤布过滤。uv光固化能量包括uva为1000mj
·
cm-2
～1200mj
·
cm-2
、uvb为700mj
·
cm-2
～800mj
·
cm-2
、uvc为150mj
·
cm-2
～200mj
·
cm-2
和uvv为600mj
·
cm-2
～700mj
·
cm-2
中的一种。涂层的厚度为20μm～25μm。
[0044]
实施例
[0045]
高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯购自嘉兴锐石化工有限公司rs7610和rs7915、佛山市欣茂化学材料有限公司xm-360a、湛新树脂(中国)有限公司ucecoat 7200。
[0046]
柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯购自嘉兴锐石化工有限公司rs7709、广州五行材料科技有限公司wu3601、长兴化学工业(中国)有限公司dr-w450。
[0047]
光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮购自德国巴斯夫公司darocur 1173、1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮以1：1比例的混合物购自德国巴斯夫公司irgacure 500、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯购自九日化学液体光引发剂tpo-l。
[0048]
消泡剂一购自迪高化学foamex 830、毕克化学byk 011和byk1711、法国先创化学品moussex sf 561和moussex 941pl。
[0049]
消泡剂二购自迪高化学foamex 822和foamex 902w、毕克化学byk 024和byk 028。
[0050]
润湿剂一购自迪高化学tego wet 270、毕克化学byk 346和byk 349。
[0051]
润湿剂二购自迪高化学tego wet 240、tego wet 245、tego wet 280。
[0052]
流平剂购自法国先创化学品modarez x 074和pw 336、毕克化学byk 381。
[0053]
其他物料和仪器均为市售常规产品。
[0054]
实施例1
[0055]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0056]
表1 3c水性高光uv面漆添加量
[0057][0058][0059]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法，包括以下步骤：
[0060]
s1、将去离子水与pnb在500r/min下分散3min混合均匀，配置第一混合液；
[0061]
s2、将步骤s1中的第一混合液缓慢加入rs7610中在1000r/min下分散13min混合均匀，配置第二混合液；
[0062]
s3、向步骤s2中的第二混合液加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、rs7709、foamex 830、foamex 822、tego wet 270、tego wet 240和modarez x 074在1500r/min下分散20min混合均匀，配置第三混合液，采用200目筛网过滤，获得3c水性高光uv面漆。
[0063]
实施例2
[0064]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0065]
表2 3c水性高光uv面漆添加量
[0066][0067]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0068]
实施例3
[0069]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0070]
表3 3c水性高光uv面漆添加量
[0071][0072]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0073]
实施例4
[0074]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0075]
表4 3c水性高光uv面漆添加量
[0076][0077]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0078]
实施例5
[0079]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0080]
表5 3c水性高光uv面漆添加量
[0081][0082]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0083]
实施例6
[0084]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0085]
表6 3c水性高光uv面漆添加量
[0086][0087]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0088]
实施例7
[0089]
3c水性高光uv面漆，包括以重量份计：
[0090]
表7 3c水性高光uv面漆添加量
[0091][0092]
上述3c水性高光uv面漆的制备方法与实施例1相似。
[0093]
对比例1
[0094]
市销的溶剂型高光uv面漆，例如市销型号：uv-7500，uv-7900。
[0095]
溶剂型高光uv面漆，具体施工工艺：喷涂时，加入相应50％的稀释剂搅拌后，用200-300目的滤布过滤后喷涂，60℃烘烤10min后，采用uv光固化机进行uv固化，所用uv固化参数以及基材均与实施例1相同。
[0096]
对比例2
[0097]
市销的水性高光uv面漆，例如，市场牌号：510l
[0098]
市销水性高光uv，具体施工工艺为：喷涂时，加入30％左右的去离子水搅拌后，用200-300目的滤布过滤后，60℃烘烤25min，采用uv光固化机进行uv固化，所用uv固化参数以及基材均与实施例1相同。
[0099]
上述实施例1～7制备的3c水性高光uv面漆的施工工艺如下：
[0100]
将制备的3c水性高光uv面漆按照重量份加入10％～15％的去离子水搅拌均匀，稀释至粘度为10s～12s(25℃蔡恩3#杯)，用150目～300目筛子或滤布过滤，采用喷涂线喷涂于涂覆有水性pu底漆的pc平面基材上，60℃烘烤10min后，采用uv光固化机进行uv固化15～30s，uv光固化能量包括uva为1124mj
·
cm-2
、uvb为722mj
·
cm-2
、uvc为169mj
·
cm-2
和uvv为652mj
·
cm-2
，形成涂层。其中，所述水性pu底漆为用于平面pc基材上的常规黑色水性pu底漆。
[0101]
将上述1～7制备的3c水性高光uv面漆进行性能测试，其测试结果若表8所示。
[0102]
表8 性能测试
[0103][0104]
由表8可知，实施例2的制备的3c水性高光uv面漆性能最佳，在较低的涂膜厚度下，表面无气泡、无雾影、无痱子，且具有镜面流平的效果，同时硬度可达2h，且水煮性能优异，兼具两种uv树脂的优异特性。
[0105]
与实施例2～7相比，实施例1，镜面流平效果稍变差，漆膜轻微气泡，雾影、痱子逐渐减轻，耐水煮，说明水性uv树脂二(柔韧水性聚氨酯丙烯酸酯)自流平性稍弱，树脂本身具有较好的柔韧性，固化后收缩应力较小，不会咬起底漆，所以不会产生雾影和痱子，且具有较好的耐水煮性能。但是，由于树脂气体释放性稍差，烘烤时，气体不能及时排出，停留在涂膜表面，固化后，产生永久性气泡停留在涂膜表面。与实施例1～5相比，实施例6具有较好的镜面流平效果，说明水性uv树脂一(高硬度水性聚氨酯丙烯酸酯)在较低的膜厚时，不仅具有较好的自流平效果，而且具有较高的硬度，随着组份比例的增加，例如实施例7，雾影越来
越严重，漆膜开始出现橘皮，水煮性能变差，说明涂膜固化后收缩应力较大，导致底漆被咬起，稍微出现雾影和轻微橘皮，且水煮后附着力稍差。但是上述实施例1～7获得的3c水性高光uv面漆均优于市面上的市销溶剂型高光uv面漆和水性高光uv面漆。
[0106]
将上述实施例2的3c水性高光uv面漆与对比例1、2的面漆进行性能测试，其测试结果如表9所示。
[0107]
表9 性能测试
[0108][0109]
从上述表9可知，相比市售溶剂型高光uv面漆(对比例1)和水性高光uv面漆(对比例2)，本发明的3c水性高光uv面漆不仅在较低的涂膜厚度下，表面无气泡、无雾影、无痱子、具有镜面流平的效果，而且硬度可达2h(750g)无铅笔划痕，具有较大的市场潜力。
[0110]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。