專利名稱：電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板及其加工工藝。
核技術是當代高新技術之一。輻射加工技術是核技術中應用范圍最廣、最為活躍的新興加工領域，它于本世紀七十年代形成了一些規模性產業。目前已有不少成熟的穩定增長的產業部門。由于采用輻射技術加工的建筑材料具有較高的強度和良好的表面化學物理性質，因而采用涂層固化輻射加工建材的技術也應用較多；如在北美(美、加)、西歐(法、意、德)、俄、日以及印尼等國都有輻射加工木板、壓合板、硅水泥板、石膏板、鐵板等新型建筑材料的廠家。在俄羅斯的Slmferopol和Klev工廠生產了一種EB涂層固化木板，其涂層的配方是由三羥甲基丙烷二烯丙基醚和改性不飽和聚酯50％、三乙二醇二甲基丙烯酸酯40％、三乙二醇鄰苯二酸酯10％組成；該涂層涂在木板上進行輻照時所耗氮量較少，但氧的殘余量高、輻照劑量大、固化速度慢。美國Sartomer公司推薦的木材涂層配方是由丙烯酸氨基酯12％、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯20.15％、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯22％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯7％、氧化鈦35％、添加劑3.85％組成；該配方配制的涂料涂在木材上輻照時，其固化速度快，但原料難得且價高。國內上海科技大學、四川大學等單位也作過木板、硅水泥板、石膏板等建材的輻射固化研究。如上海科技大學研制的金屬板涂層固化材料，其涂層配方是由丙烯酸樹酯35％、丙烯酸聚氨酯15％、丙烯酸丁酯32％、丙烯酸4％、丙烯酸2-乙基乙酯5％、丙烯酸環己酯9％組成；該配方配制的涂料刷于金屬板表面時，其柔性好，加工時固化速度快；但其光澤度差、耗氮量大。目前用低能(200keV)電子簾加速器，在高O2環境下輻照加工輕質氯鎂水泥板的研究尚未見報道。目前，隨著高層建筑的日趨增多及各類裝潢的日漸豪華，新型防火、耐水洗、耐腐蝕的建筑裝飾材料的需求也日趨增長；因而市場上各類復合材料的品種較多，如在中國93215903.6中公開了一種“菱鎂阻燃裝飾板”，該板材是以菱鎂板為基材，在其上涂刷一層粘接層，粘接層的上層粘貼一層紙膜層，紙膜層可以任意選擇花色圖案，紙膜層的上面貼附一表層，表面為阻燃層。該板材需可阻燃，但其粘接層粘接較繁瑣，粘接后表面不易平整，易起泡，且怕水洗。
本發明的目的是為了提供一種輕質、保溫、機械強度高、表面光潔度高、耐水洗、耐污、耐腐蝕、節能、無污染的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板。
本發明的另一目的是為了提供一種加工工藝簡單、成本低、設備運行費用低的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板的加工工藝。
本發明的目的可通過如下措施來實現一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10-55％、環氧丙烯酸酯樹脂10-30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5-21％、苯乙烯3-20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5-20％、添加劑0.5-3％、顏料5-25％。
其加工工藝含有下述步驟(1)去除輕質鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成(4-6)∶1的重量比制成的膠液噴灑表面；(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為40-70g/m2；(4)在加速器輻照箱內通氮氣和氧氣，控制氧氣含量為(2-5)×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質鎂水泥板在加速器上進行輻照，其輻照劑量為5-7Mrad。
本發明的目的還可通過如下措施來實現電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板的涂層原料配方中的添加劑為消泡劑、流平劑、濕潤分散劑；其顏料至少為碳黑、甲苯胺紅、鈦白、中鉻黃中的一種；配方中的改性不飽和聚酯樹脂(蘭州科近公司產)的分子結構式為
式中R為脂肪鏈烴，碳數＝2-4，n＝8-9，平均分子量為2000-3000，酸值為20-30；配方中的環氧丙烯酸酯樹脂(蘭州科近公司產)的分子結構式為
，式中R為
，酸值為9-11。
本發明相比現有技術具有如下優點1、本發明以輕質鎂水泥板為基質，在其上涂覆涂料，再經電子輻照，使其表面涂層固化，從而改善鎂水泥板表面的物理化學性質，使鎂水泥板表面的光潔度提高達到釉面效果，其光澤可提高94％，并耐水洗、防火、耐污、耐熱、耐腐蝕。
2、本發明的涂層配料中以改性不飽和聚酯樹脂及環氧丙烯酸酯樹脂作為主要成膜物，從而使涂層具有質優價廉，且防火、耐水洗、耐酸特性，經2000次以上水洗不露底、10％ HCL浸泡48小時不起泡，不脫落。
3、本發明的涂層配料中添加三羥甲基丙烷三丙烯酸酯作為活性單體，可提高反應速度，增加成膜物硬度，并可降低輻照劑量。
4、本發明的涂層配料中添加苯乙烯作為活性單體，以便降低成本，提高成膜硬度；并添加1，6-己二醇二丙烯酸酯作活性單體，以增加膜的附著力，使涂層表面的光潔度提高，并附著均勻。
5、本發明的輕質鎂水泥板經涂上涂層后輻照固化，使板材的強度大大增加，從而可作為吊頂、室內外墻裝飾，為居家、公共場所、高層建筑的裝飾提供了一種新型材料。
6、本發明的加工工藝簡單，輻照時用N2量少，環境氧濃度高，從而可降低加工成本，另其所需輻照設備的能量低、劑量低，從而可降低設備運行成本。
本發明還將結合實施例作進一步詳述實施例一一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂55％、環氧丙烯酸酯樹脂10％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯21％、苯乙烯3％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加劑1％、顏料碳黑5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為2，其結構式為HO-CH2-CH2-OH，平均分子量為2000、酸值為20；所述的環氧丙烯酸酯樹脂的酸值為10；所述的添加劑為消泡劑、流平劑和濕潤分散劑，可從市場上直接購買成品其各自的使用量應視成品的性能指標現場調節，但添加劑的總量不變。
一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板的加工工藝含有下述步驟(1)去除輕質鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成5∶1的重量比制成的膠液噴灑表面；(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為45g/m2；(4)在加速器輻照箱內通氮氣和氧氣，控制氧氣含量為4.5×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質鎂水泥板在加速器上進行輻照，其輻照劑量為6Mrad。
實施例二一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂45％、環氧丙烯酸酯樹脂15％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯20％、苯乙烯7％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加劑1％、甲苯胺紅7％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為3，其結構式為HO-CH2CH2CH2-OH，平均分子量為2500、酸值為25。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為60g/m2，氧氣含量為4×103ppm，所需的輻照劑量為5Mrad。
實施例三一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂35％、環氧丙烯酸酯樹脂20％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯15％、苯乙烯8％、1，6-己二醇二丙烯酸酯6％、添加劑1.5％、鈦白14.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為4，其結構式為HO-CH2(CH2)2CH2-OH，平均分子量為3000、酸值為30。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為708/m2，氧氣含量為4×103ppm，所需的輻照劑量為7Mrad。
實施例四一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂25％、環氧丙烯酸酯樹脂25％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯10％、添加劑0.5％、鈦白9.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為4，其結構式為HO-CH2(CH2)2CH2-OH，平均分子量為2800，酸值為27。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為55g/m2，氧氣含量為3×103ppm，所需的輻照劑量為6.5Mrad。
實施例五一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂15％、環氧丙烯酸酯樹脂30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5％、苯乙烯10％、1，6-己二醇二丙烯酸酯15％、添加劑0.5％、鈦白24.5％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為3，其結構式為
平均分子量為2600、酸值為24。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為55g/m2，氧氣含量為2.5×103ppm，所需的輻照劑量為5.5Mrad。
實施例六一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10％、環氧丙烯酸酯樹脂30％、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯13％、1，6-己二醇二丙烯酸酯20％、添加劑3％、中鉻黃14％。所述的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式中的R的碳數為2其結構式為HO-CH2-CH2-OH，平均分子量為2200、酸值為22。
其加工工藝與例一同，其涂層厚度為45g/m2，氧氣含量為2×103ppm，所需的輻照劑量為6Mrad。
權利要求
1.一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板，其特征是以輕質鎂水泥板為基料，在其上涂覆涂層，經電子輻射固化制成；其涂層的原料重量百分含量為改性不飽和聚酯樹脂10-55％環氧丙烯酸酯樹脂 10-30％三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5-21％苯乙烯 3-20％1，6-己二醇二丙烯酸酯 5-20％添加劑 0.5-3％顏料 5-25％
2.如權利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的添加劑為消泡劑、流平劑、濕潤分散劑。
3.如權利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的顏料至少為碳黑、甲苯胺紅、鈦白、中鉻黃中的一種。
4.如權利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的改性不飽和聚酯樹脂的分子結構式為
，式中R為脂肪鏈烴，碳數＝2-4，n＝8-9，平均分子量為2000-3000，酸值為20-30。
5.如權利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板，其特征是其涂層原料配方中的環氧丙烯酸酯樹脂的分子結構式為
，式中R為
，酸值為9-11。
6.一種權利要求1所述的電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板的加工工藝，其特征是含有下述步驟(1)去除輕質鎂水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇與植物膠成(4-6)∶1的重量比制成的膠液噴灑表面，(3)再在其表面涂上按涂層原料配方制成的涂料，其涂層厚度為40-70g/m2；(4)在加速器輻照箱內通氮氣，控制氧氣含量為(2-5)×103ppm；(5)將涂上涂料的輕質鎂水泥板在加速器上進行輻照，其輻照劑量為5-7Mrad。
全文摘要
本發明涉及一種電子輻射涂層固化輕質鎂水泥板及其加工工藝;該產品是以鎂水泥板為基質,在其上刷涂涂層后經電子輻射固化;其涂層是由改性不飽和聚酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯乙烯、1,6－己二醇二丙烯酸酯、添加劑、顏料組成;其加工工藝是將水泥板表面用膠液噴涂后,再在其上涂涂層,然后在加速上輻照即可;本發明制備的鎂水泥板保溫、機械強度高、表面光潔度高、耐水洗、耐污、耐腐蝕,且其工藝節能、無污染。
文檔編號C04B41/48GK1182724SQ9612226
公開日1998年5月27日 申請日期1996年11月20日 優先權日1996年11月20日
發明者王興林, 張明超, 李江 申請人:中國科學院近代物理研究所