一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及涂料技術領域，尤其涉及一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料。
【背景技術】
[0002]水性紫外光固化丙烯酸樹脂涂料是水性涂料中重要的一種，由于水性紫外光固化丙烯酸樹脂涂料具有柔韌性好、耐化學性和耐黃變性優異的優點，在粘合劑、木器涂料、織物涂料、油墨、皮革修飾等多個領域都得了廣泛應用。紫外光固化的水性丙烯酸樹脂發展至今也有一些不足之處，例如:親水性基團的引入使其耐水耐溶劑性差、涂膜光澤差，容易被劃傷，因此，水性光固化丙烯酸樹脂的性能仍然有待于進一步提高。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料，其耐水性好，涂膜硬度高。
[0004]本發明提出的一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體50-60份、水性環氧丙烯酸酯10-25份、甲基丙烯酸月桂酯
1-5份、α -羥基環己基苯甲酮0.5-1.5份、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.5-1.2份、1-[4-(2-羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2' -二甲基乙酮0.2-1.5份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯2-8份、乙醇10-25份、水80-100份、硅烷偶聯劑1_5份、消泡劑0.5-2份、增稠劑0.3-1份、流平劑1-2.5份、緩蝕劑0.3-1份。
[0005]優選地，其原料中，氟硅改性丙烯酸水分散體、水性環氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯的重量比為53-58:13-20:2-3.5。
[0006]優選地，其原料中，α-羥基環己基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、1-[4-(2_羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2' -二甲基乙酮的重量比為0.7-1.2:0.7-1.1:0.7-1.3 份。
[0007]優選地，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體55-58份、水性環氧丙烯酸酯15-18份、甲基丙烯酸月桂酯2.6-3.1份、α -羥基環己基苯甲酮0.9-1.2份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.9-1份、1-[4-(2-羥乙氧基)-亞苯基]_2_羥基-2' ,2’ -二甲基乙酮0.9-1.2份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯5-6.8份、乙醇18-23份、水88-95份、硅烷偶聯劑2.8-3.4份、消泡劑1.3-1.7份、增稠劑0.7-0.9份、流平劑1.8-2.2份、緩蝕劑0.6-0.9份。
[0008]優選地，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體57份、水性環氧丙烯酸酯16份、甲基丙烯酸月桂酯3份、α -羥基環己基苯甲酮1.1份、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.95份、1-[4-(2_羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2’ - 二甲基乙酮1.1份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯6.2份、乙醇20份、水92份、硅烷偶聯劑3.3份、消泡劑1.6份、增稠劑0.8份、流平劑2份、緩蝕劑0.8份。
[0009]優選地，所述氟硅改性丙烯酸水分散體按照以下工藝進行制備:將甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸異辛酯混合均勻，然后加入1，1- 二叔丁基過氧化-3，3，5-三甲基環己烷，攪拌均勻后得到單體溶液；將丙酮加熱至回流，然后滴加單體溶液，回流反應
2.5-4h，加入苯乙烯回流反應0.5-1.5h，降溫后陳化得到改性丙烯酸樹脂；將改性丙烯酸樹脂和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入蒸餾水中，然后加入Ν，Ν 二甲基乙醇胺調節體系的pH值為8-10，攪拌50-100min陳化后得到氟硅改性丙烯酸水分散體。
[0010]優選地，所述氟硅改性丙烯酸水分散體按照以下工藝進行制備:按重量份將10-25份甲基丙烯酸四氟丙酯、20-35份丙烯酸、20-40份甲基丙烯酸異辛酯混合均勻，然后加入1-2.5份1，1- 二叔丁基過氧化-3，3，5-三甲基環己烷，攪拌均勻后得到單體溶液；將30-50份丙酮加熱至回流，然后滴加得到的單體溶液，回流反應2.8-3.4h，加入2_10份苯乙烯回流反應0.8-1.3h，降溫后陳化得到改性丙烯酸樹脂；將得到的改性丙烯酸樹脂和10-20份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入50-80份蒸餾水中，然后加入N，N 二甲基乙醇胺調節體系的PH值為7-9，攪拌80-90min陳化后得到氟硅改性丙烯酸水分散體。
[0011]優選地，所述氟硅改性丙烯酸水分散體按照以下工藝進行制備:按重量份將20份甲基丙烯酸四氟丙酯、30份丙烯酸、35份甲基丙烯酸異辛酯混合均勻，然后加入1.8份1，1- 二叔丁基過氧化_3，3，5-三甲基環己烷，攪拌均勻后得到單體溶液；將45份丙酮加熱至回流，然后滴加得到的單體溶液，回流反應3.2h，加入8份苯乙烯回流反應1.2h,降溫后陳化得到改性丙烯酸樹脂；將得到的改性丙烯酸樹脂和15份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入70份蒸餾水中，然后加入N，N 二甲基乙醇胺調節體系的pH值為8，攪拌85min陳化后得到氟硅改性丙烯酸水分散體。
[0012]優選地，滴加得到的單體溶液的過程中，滴加時間為4-6h。
[0013]優選地，所述硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或者多種的組合。
[0014]優選地，所述增稠劑為羥乙基纖維素。
[0015]優選地，所述緩釋劑為甲基苯并三氮唑、2-羥基膦酸基乙酸、巰基苯并噻唑、環烷酸咪唑啉中的一種或者多種的組合。
[0016]本發明所述紫外光固化水性丙烯酸酯涂料可以按照常規的涂料制備工藝，將各原料混合均勻得到。
[0017]丙烯酸樹脂水分散體由于接枝了親水基團，存在耐水性差、耐溶劑性差的缺點，本發明中選擇了氟硅改性丙烯酸水分散體作為主要成膜物質，利用有機硅和有機氟對丙烯酸樹脂進行改性，改善了丙烯酸樹脂水分散體的耐水性，配合加入水性環氧丙烯酸酯，提高了涂膜的固化速度、拉伸強度、硬度和耐化學品性，改善了單純的丙烯酸樹脂水分散體作為成膜物質存在的耐水性差和固化速度慢的缺陷；在優選方式中，將雙鍵引入到了水分散體系中，形成了可紫外光固化的水分散體，在涂膜固化的過程中，參與了光引發劑引發的自由基反應，形成了交聯網絡，提高了涂膜的交聯密度，改善了涂膜的耐熱性，降低了涂膜的體積收縮率；選擇了 α-羥基環己基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、1-[4-(2_羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2' -二甲基乙酮配合作為光引發劑，并控制了三者的比例，形成的涂膜綜合性能好；加入的磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯與乙醇配合，改善了涂料的附著力。
【具體實施方式】
[0018]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]本發明提出的一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體50份、水性環氧丙烯酸酯25份、甲基丙烯酸月桂酯I份、α -羥基環己基苯甲酮1.5份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.5份、1-[4-(2-羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2’ -二甲基乙酮1.5份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯2份、乙醇25份、水80份、硅烷偶聯劑5份、消泡劑0.5份、增稠劑I份、流平劑I份、緩蝕劑I份；
[0021]其中，所述氟硅改性丙烯酸水分散體按照以下工藝進行制備:將甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸異辛酯混合均勻，然后加入1，1- 二叔丁基過氧化-3，3，5-三甲基環己烷，攪拌均勻后得到單體溶液；將丙酮加熱至回流，然后滴加單體溶液，回流反應
2.5h，加入苯乙烯回流反應1.5h，降溫后陳化得到改性丙烯酸樹脂；將改性丙烯酸樹脂和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入蒸餾水中，然后加入N，N二甲基乙醇胺調節體系的PH值為8，攪拌10min陳化后得到氟硅改性丙烯酸水分散體。
[0022]實施例2
[0023]本發明提出的一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體60份、水性環氧丙烯酸酯10份、甲基丙烯酸月桂酯5份、α -羥基環己基苯甲酮0.5份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦1.2份、1_[4_ (2_羥乙氧基)-亞苯基]-2-羥基-2' ,2! -二甲基乙酮0.2份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯8份、乙醇10份、水100份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.2份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、消泡劑2份、增稠劑0.3份、流平劑2.5份、巰基苯并噻唑0.15份、環烷酸咪唑啉0.15份；
[0024]其中，所述氟硅改性丙烯酸水分散體按照以下工藝進行制備:將甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸異辛酯混合均勻，然后加入1，1-二叔丁基過氧化-3，3，5-三甲基環己烷，攪拌均勻后得到單體溶液；將丙酮加熱至回流，然后滴加單體溶液，回流反應4h，加入苯乙烯回流反應0.5h，降溫后陳化得到改性丙烯酸樹脂；將改性丙烯酸樹脂和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入蒸餾水中，然后加入N，N 二甲基乙醇胺調節體系的pH值為10，攪拌50min陳化后得到氟硅改性丙烯酸水分散體。
[0025]實施例3
[0026]本發明提出的一種紫外光固化水性丙烯酸酯涂料，其原料按重量份包括以下組分:氟硅改性丙烯酸水分散體57份、水性環氧丙烯酸酯16份、甲基丙烯酸月桂酯3份、α -羥基環己基苯甲酮1.1份、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦0.95份、1-[4_(2_羥乙氧基)_亞苯基]-2-羥基-2' ,2’ -二甲基乙酮1.1份、磷酸酯甲基丙烯酸羥乙酯6.2份、乙醇20份、水92份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.6份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.7份、消泡劑1.6份、增稠劑0.8份、流平劑2份、甲基苯并三氮唑0.2份、2-羥基膦酸基乙酸0.1份、巰基苯并噻唑0.3份