CN103937404A - 一种紫外光固化水性可剥离涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种水性可剥离的涂料，首先采用种子乳液聚合的方法制备了具有核壳结构的氟硅改性丙烯酸酯预聚体，然后与带有官能基团封端的聚氨酯水分散体混合，配合广引发剂以及各种功能助剂和颜填料而得。本发明的紫外光固化水性可剥离涂料具有耐水性、耐候性、可剥离性以及耐腐蚀等保护性能，同时还能极大的缩短施工时间，提高施工效率。施工可采用喷涂，刷涂或者是滚涂等方式进行，应用在金属，玻璃，陶瓷以及塑料和油漆表面，应用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种可剥离涂料，更具体地，涉及一种紫外光固化水性可剥离涂料及其制备方法。
背景技术
在制造业中，汽车，机械零部件以及一些精密仪器以及其一些特殊的场合在加工、运输以及存放等外部环境的影响过程中经常会造成灰尘、水蒸气或者是油污甚至是射线对设备造成一定程度的破坏，有时也会存在有刮伤或者是碰撞等对机械设备造成不利的影响，因此，在这些环节中可剥离涂料的作用就变的很重要。另一方面，由于经济社会的发展，一些人对于生活的环境要求也越来越高，比如墙壁以及汽车等的装饰，在不同的场合或者不同的环境下面可以根据自己的爱好或者要求对这些涂料的装饰进行改换，这也是可剥离涂料的一大优势，除了一定的保护性能，还具有装饰性能。
传统的可剥离涂料可以分为两类：即热溶型和溶剂型。热熔型使用时需要加热到140-180摄氏度，熔融后覆盖成膜；溶剂型的则借助于溶剂的挥发干燥成膜。
由以上分析可以发现，可剥离涂料具有广泛的应用前景，不仅可以作为一种临时性保护的作用，还可以作为装饰作用等。目前市场上所采用的临时性保护材料以贴膜为主，贴膜具有施工较方便的优势，但是也存在由很多的应用上的缺陷。对于一些形状不规则的表面贴膜很难具体实施保护，另一方面，对于一些面积比较大的地方，也存在有施工比较困难以及成本较高的劣势。当前市场上的可剥离保护性涂料以溶剂型的为主，具有成膜速度快，膜的性能好以及保护性能强的优势，但是在应用过程中也存在有安全隐患，溶剂的挥发会造成对人的身体以及环境的危害，所以不能应用于食品药品等方面，而且于贴膜类似，也存在有成本较高的缺点。根据以上分析可发现，目前可剥离涂料朝着水性无污染化的方向发展，即voc的零排放，所以水性可剥离涂料日益受到人们的重视，水性可剥离涂料：即以水为溶剂或者分散介质的涂料，成膜物质能够均匀的分散或者溶解在水中，具有来源经济方便，环保以及可根据实际需求调整为喷、涂、刷等不同的施工方式。但是由于水的比热容相对一些低沸点溶剂较大，干燥的过程相对较慢，所以在施工的过程中存在一个很显著的不足即是施工周期较长，对于需要涂附多层的表面来说施工效率太低；另外一个缺点由于成膜物质为水溶性材料，所以漆膜对于水以及溶剂的耐性等有很大的不足。这些都是限制水溶性可剥离涂料在应用上的巨大阻力。因此，研发一种水溶性的可快速固化，且可剥离的涂料迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的能够快速固化、绿色环保、价格低廉且具有很好的耐侯性以及耐水耐溶剂的可剥离涂料，可用于汽车，仪器设备等的一种临时性保护涂料。
本发明首先提供一种紫外光固化的水性可剥离涂料，包括以下原料，按重量份计，
水分散聚氨酯 10~90份，
丙烯酸酯预聚体 10~90份，
紫外光固化剂 0.1~5份，
总量为100份，余量为水，
所述的丙烯酸酯预聚体为具有核壳结构的氟硅改性丙烯酸酯复合材料。
所述的聚氨酯预聚体为烯键或者是环氧基团封端的，聚合物的玻璃化温度在－50摄氏度到150摄氏度。
所述的按重量份计，水分散聚氨酯20~40份，丙烯酸酯预聚体20~40份。
所述的原料还包括以下组分，按重量份计，
润湿分散剂：0.1~1份，
纳米级填料：1~5份，
ph调节剂：0.1~0.5份，
消泡剂：0.2~0.5份，
流平剂：0.2~0.5份，
增稠剂：0.2~0.5份。
更进一步提供一种上述紫外光固化的水性可剥离涂料的制备方法，包括以下步骤
S1. 将润湿分散剂加入到水中，搅拌均匀后加入纳米级填料，在转速为800-1200r/min分散15分钟，
S2. 再加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，在转速为400-800r/min的条件下边搅拌边加入pH调节剂以及光引发剂；
S3. 完成后加入增稠剂和流平剂，调节粘度，即得。
本发明的优点在于：
1. 含氟硅的材料具有疏水疏油的性能、丙烯酸酯则具有优良的耐候性，聚氨酯材料则能够有效的耐腐蚀以及耐摩擦性能等优良的性能，试验方按设计采用了聚氨酯与有机硅改性的丙烯酸酯复合材料作为成膜物质，并采用紫外光固化的方式能够极大的缩短固化的时间。
2. 提高工作效率；复合材料成膜物质能够能够综合两者的性能，使其既具有优良的耐候性，又能够提高复合材料的耐腐蚀，耐磨擦以及耐水性能，延长使用寿命，提高使用效率，同时增强保护作用。另外，由于聚合物以去离子水为稀释剂，对环境污染小，减小了对身体的伤害，同时也降低了生产的成本，符合涂料环保化发展的趋势。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1:
聚氨酯水分散体：30份
丙烯酸酯预聚体：30份
紫外光引发剂：0.5份
润湿分散剂：0.5份
纳米级填料：2份
ph调节剂：0.3份
消泡剂：0.2份
流平剂：0.2份
增稠剂：0.4份
剩余组分为水。
制备一种环保可剥离水性涂料,以上的数据是具体的配方,本实施案例选用的的聚氨酯分散体为烯键封端的，丙烯酸酯为含有烯键的预聚体。首先将0.5份的润湿分散剂加入到一定量的水中，搅拌均匀后加入2份的纳米级填料，随后在转速为800r/min分散15min。待第一步完成后加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，调整转速为400r/min，随后在搅拌条件下加入ph调节剂以及光引发剂。分散30min后加入增稠剂、流平剂，调整黏度为110ku即可。
实施例2:
聚氨酯水分散体：40份
丙烯酸酯预聚体：20份
紫外光引发剂：2份
润湿分散剂：0.5份
纳米级填料：2份
ph调节剂：0.3份
消泡剂：0.2份
流平剂：0.2份
增稠剂：0.4份
剩余组分为水。
制备一种环保可剥离水性涂料,以上的数据是具体的配方,本实施案例选用的的聚氨酯分散体为烯键封端的，丙烯酸酯为含有烯键的预聚体。首先将0.5份的润湿分散剂加入到一定量的水中，搅拌均匀后加入2份的纳米级填料，随后在转速为800r/min分散15min。待第一步完成后加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，调整转速为 400r/min，随后在搅拌条件下加入ph调节剂以及光引发剂。分散30min后加入增稠剂、流平剂，调整黏度为110ku即可。
实施例3:
聚氨酯水分散体：30份
丙烯酸酯预聚体：30份
紫外光引发剂：0.5份
润湿分散剂：0.5份
纳米级填料：2份
ph调节剂：0.3份
消泡剂：0.2份
流平剂：0.2份
增稠剂：0.4份
剩余组分为水。
制备一种环保可剥离水性涂料,以上的数据是具体的配方,本实施案例选用的的聚氨酯分散体为环氧基团封端，丙烯酸酯为含有环氧基团的预聚体。首先将0.5份的润湿分散剂加入到一定量的水中，搅拌均匀后加入2份的纳米级填料，随后在转速为800r/min分散15min。待第一步完成后加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，调整转速为 400r/min，随后在搅拌条件下加入ph调节剂以及光引发剂。分散30min后加入增稠剂、流平剂，调整黏度为110ku即可。
实施例4:
聚氨酯水分散体：20份
丙烯酸酯预聚体：40份
紫外光引发剂：0.5份
润湿分散剂：0.5份
纳米级填料：2份
ph调节剂：0.3份
消泡剂：0.2份
流平剂：0.2份
增稠剂：0.4份
剩余组分为水。
制备一种环保可剥离水性涂料,以上的数据是具体的配方,本实施案例选用的的聚氨酯分散体含有环氧基团的，丙烯酸酯为含有环氧基团的预聚体。首先将0.5份的润湿分散剂加入到一定量的水中，搅拌均匀后加入2份的纳米级填料，随后在转速为800r/min分散15分钟。待第一步完成后加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，调整转速为400r/min，随后在搅拌条件下加入ph调节剂以及光引发剂。分散30min后加入增稠剂、流平剂，调整黏度为110ku即可。
实施例5 检测实验
将实施例1~4的产品进行各种项目的测试，测试结果如下表1所示
表1 测试结果
本发明的产品固化时间短，附着力强，拉伸强度良好，剥离强度适中。
Claims (6)
1. 一种紫外光固化的水性可剥离涂料，其特征在于，包括以下原料，按重量份计，
水性聚氨酯 10~90份，
丙烯酸酯预聚体 10~90份，
紫外光固化剂 0.1~5份，
总量为100份，余量为水，
所述的丙烯酸酯预聚体为具有核壳结构的氟硅改性丙烯酸酯复合材料。
2. 根据权利要求1所述的紫外光固化的水性可剥离涂料，其特征在于，所述的聚氨酯预聚体为烯键或者是环氧基团封端的，聚合物的玻璃化温度在－50摄氏度到150摄氏度。
3. 根据权利要求1所述的紫外光固化的水性可剥离涂料，其特征在于，所述的按重量份计，水分散聚氨酯20~40份，丙烯酸酯预聚体20~40份。
4. 根据权利要求1所述的紫外光固化的水性可剥离涂料，其特征在于，所述的原料还包括以下组分，按重量份计，
润湿分散剂：0.1~1份，
纳米级填料：1~5份，
ph调节剂：0.1~0.5份，
消泡剂：0.2~0.5份，
流平剂：0.2~0.5份，
增稠剂：0.2~0.5份。
5. 根据权利要求1所述的紫外光固化的水性可剥离涂料，其特征在于，所述的原料还包括稀释剂和颜填料，所述的涂料的稀释剂为去离子水；颜填料为白炭黑、炭黑、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、立德粉或氧化铁红。
6. 一种根据权利要求4所述的紫外光固化的水性可剥离涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤
S1. 将润湿分散剂加入到水中，搅拌均匀后加入纳米级填料，在转速为800-1200r/min分散15分钟，
S2. 再加入聚氨酯分散体和丙烯酸酯预聚体，在转速为400-800r/min的条件下边搅拌边加入pH调节剂以及光引发剂；
S3. 完成后加入增稠剂和流平剂，调节粘度，即得。
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