返回顶部
返回首页
返回首页
欢迎访问  中国建材网   | 今天是   
中国建材网全新改版进行中! 我的订单 | 会员中心 | [ 登录 ] | [ 注册 ]
紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料,中国建材网,cnprofit.com
home 您现在的位置: 首页 >橱柜橱房>技术中心 > 详细信息
紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料
2019年07月30日    阅读量:12096    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

随着人们生活水平的提高,涂料由原来以保护基材以及装饰为目的,向环保化、功能化方向发展。水泥板、木板、塑料是建设工程中必不可少的建筑材料,要想在表面粗糙的基材表面实现涂料的功能性,需要对基材进行预处理。


现阶段主要解决办法是使用基层抗碱性封闭底漆,其不足之处有: 

( 1) 干燥时间长,需要待溶剂充分挥发后才能进行下一道工序,给生产和施工带来停滞和麻烦; 

( 2) 有的底漆对基材附着力不强,经过一段时间后,涂膜和基材板面之间有剥落与松弛现象; 

( 3) 涂层表面致密性及平整度差、渗透性大,造成涂料表面功能性材料( 如具有高附加值的防水、反射、隔热保温等材料) 的浪费中国建材网cnprofit.com。因此,研制一种性价比高、固化速度快且附着力强的封底涂料,同时能通过滚涂使涂层表面具有优良的致密性和平整度,有利于迅速进行下一道工序,解决生产和施工停滞等问题,具有重要的社会意义和经济价值。


紫外光固化涂料是一种具有低 VOC 排放、固化速度快、适合流水线生产的环保型涂料。针对上述问题,本研究将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂作为预聚物,配合稀释单体、光引发剂、无机填料,通过配方优化制备了一种可快速干燥、填料不易沉降分离的紫外光固化封底涂料。


1 实验部分

1. 1 主要原料

( 1) 预聚物。改性环氧丙烯酸树脂( UV 1005 -65) : 中山市千叶化学材料有限公司; 酸性环氧丙烯酸树脂( EAO 104 TP20) : 上海宝润化工有限公司; 芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯( SM 6318) 、低黏度双酚 A 环氧二丙烯酸酯( SM 6105-80) : 江苏三木集团有限公司。

( 2 ) 稀 释 单 体。1,6 - 己二醇二丙烯酸酯( HDDA) 、三丙二醇二丙烯酸酯( TPGDA) 、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯( TMPTA) : 中山市千叶化学材料有限公司。

( 3) 其他原料。三乙醇胺: 分析纯,上海晶纯科技股份有限公司。

( 4) 填料。滑石粉、重钙粉、云母粉: 山西亮龙涂料有限公司。

1. 2 性能测试

根据 GB /T 9286—1998 测试涂膜的划格法附着力。根据 JG /T 24—2000 测试、观察涂料的沉降性能及贮存状态。耐酸性、耐盐水性、耐碱性测试: 分别在5%H2 SO4 溶液、5%NaCl 溶液和 5%NaOH 溶液中浸泡 24 h,观察涂层是否出现起皮、泛白、脱落等现象。

1. 3 涂料的制备

( 1) 按表 1 配方,将预聚物、稀释单体、光引发剂、三乙醇胺等按一定比例加入反应釜中,将转速调至 400 ~ 500 r /min,搅拌 5 min 形成透明涂料。( 2)降低转速到 200 ~ 300 r /min,缓慢加入填料,直到混合物中无明显的干燥粉状填料时,加入适量的消泡剂、防沉剂等常规助剂后,升 高 转 速 到 1 500 ~2 000 r /min,搅 拌 30 min,制得紫外光固化涂料。( 3) 将上述涂料用涂布器涂在水泥板上,膜 厚 为125 μm,以 5 m /min 的速度通过微波无电极 UV 光固化机( 常州紫波电子科技有限公司) 进行固化,固化时间约 5 s,室温下静置 3 d 后进行固化膜附着力等性能测试。( 4) 将上述所得的紫外光固化涂料 30mL 装入 50 mL 的透明玻璃瓶中,密封后室温下静置2 d、30 d、60 d 后,首先从外观上观察涂料的沉降分离情况,然后参照 JG /T 24—2000 中的骨料沉降性试验进行测试分析。

实验的基础配方

紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料 中国建材网,cnprofit.com

2 结果与讨论

2. 1 预聚物、稀释单体对涂膜性能的影响

预聚物作为光固化材料的主体,当前应用较广的是环氧丙烯酸酯树脂和聚氨酯丙烯酸树脂。环氧丙烯酸酯树脂具有固化速度快、所得涂膜硬度高、附着力好等优点; 聚氨酯丙烯酸树脂固化后涂膜的附着力、柔韧性较好; 改性环氧丙烯酸酯因侧链有极性基团,可以与表面有羟基存在的极性材料较好地附着。


对于表面粗糙的水泥板、木板等基材进一步功能化前用的封底涂料而言,涂层与基材的附着力尤为重要。本实验在固定光引发剂为 1173、助剂为三乙醇胺、填料为滑石粉的前提下,研究了预聚物和稀释单体的种类及其配比对固化涂层与基材附着力的影响,结果如表 2、表 3 所示。


在配方 1# ~ 4#中固定稀释单体 HDDA 的量为 25份、TPGDA 为 15 份,配方 1#、3#、4#的固化膜均表现出良好的附着力,其原因可能是改性环氧丙烯酸树脂侧链有极性基团,能够提高涂层与基材的附着力,但配方1#固化膜硬度低; 低黏度双酚 A 环氧二丙烯酸酯因结构中含有苯环和侧链羟基,链呈刚性,固化后表现出较高的硬度和较好的附着力; 三官能度的芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯本身具有耐磨、柔韧性好等特点,其固化膜附着力好。


而配方 2#固化后膜硬度较好,但因其黏度大而附着力较差,且固化后涂层易开裂。在配方 5#、6#中固定稀释单体 HDDA 的量为 40份,虽然固化膜附着力有所提高,但固化膜有些发脆,施工时流平性能较差。当使用三官能团的稀释单体TMPTA 15 份时( 配方 7#、8#) ,因分子中含有多个光活性基团,交联点增多,交联密度上升,固化产物硬度高、脆性大,而且在固化过程中比双官能团稀释单体TPGDA 的收缩力大,导致了固化膜附着力降低。


因此,本实验配方中预聚物优选芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯和低黏度双酚 A 环氧二丙烯酸酯,稀释单体优选 25 份的 HDDA 和 15 份的 TPGDA( 配方 3#、4#) 。

另外,在上述优选配方 3#、4#中虽然使用了防沉剂,但配制好的涂料室温静置 2 d 后出现了填料沉降现象。如果过多地使用防沉剂,会降低固化膜的耐水性,起到负面作用。因此有必要从填料的种类及用量角度,有效地解决涂料中填料的沉降问题。

紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料 中国建材网,cnprofit.com

不同预聚物、稀释单体的种类及其用量的配方,预聚物、稀释剂及其用量对涂膜性能的影响

2. 2 填料对涂膜性能的影响

作为表面粗糙基材的封底处理,为使涂层表面具有优良的致密性和平整度,需要加入无机填料。本实验在保证涂层附着力优良的前提下,为改善涂料的贮存、施工及涂膜性能,在平衡成本的基础上对填料的种类、用量进行了详细的讨论,结果如表 4、表 5所示。

不同填料及其用量对应的配方组成

填料对固化膜性能的影响

紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料 中国建材网,cnprofit.com

由表 5 可以看出,固定预聚物为芳香族聚醚型聚氨酯三丙烯酸酯( SM 6318) ,加入 0. 5 份防沉剂后,配方 1#不仅固化膜附着力差,而且涂料沉降性严重;配方 2#、3#、4#的涂料沉降分层虽有改善,但涂层的耐碱性差; 配方 5#、6#的涂料表现出良好性能。


同样将预聚物替换成低黏度双酚 A 环氧二丙烯酸酯 ( SM6105-80) 的配方 8#涂料也表现出类似的良好性能。然而,当增加重钙粉的用量时涂料出现了沉降现象( 配方 7#) 。原因可能为在配方 5#、6#、8#中,滑石粉的针状和纤维状结构增进了固化膜的附着力; 具有弹性的鳞片状结构的云母粉,能够自动平行排列,减少了固化膜的透水性; 


另外,在整个体系里滑石粉和云母粉与粒径小体质轻的重钙粉相互配合后,再与黏稠的液体树脂、稀薄的稀释单体和少量的助剂作用,能够形成相互作用的稳定体系。这样的体系不仅能够提高固化膜的附着力,还能有效抑制涂料的沉降性;同时使得固化涂层表面具有优良的致密性和平整度。


在进一步对固化膜进行耐介质性测试时发现: 配方5#、6#、8#中的固化膜均有较好的耐酸性、耐碱性和耐盐水性。配方 7#中涂料出现沉降现象可能是由于多量的小粒径重钙粉穿插于滑石粉、云母粉、树脂、稀释单体之间,影响了所形成体系的稳定性。


2. 3 封闭涂层对后继性能的影响

为了考察固化封底涂层对后继涂层性能的影响,将用表 4 中配方 5#涂料,涂在水泥基材上形成封闭涂层,在此涂层的基础上,经过打磨重新涂装了由表 6配制的紫外光固化罩面漆,并测试了二次固化膜的附着力。


实验结果显示其罩面涂层光滑平整,附着力接近 0 级。由此可见,本实验所研制的封底涂料对后继涂层性能几乎没有影响,可用于水泥、木材、塑料、金属等基材表面的快速预处理。

紫外光固化罩面漆的基础配方

紫外光固化封底涂料的研制,研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料 中国建材网,cnprofit.com

3 结 语

由表 4 中配方 5#所制备的紫外光固化涂料,和现阶段的封底涂料相比固化速度快,流平性好,不需要添加流平剂,且固化膜附着力强,固化涂层耐酸、耐碱和耐盐水性较好。通过调配不同无机填料的用量,能够有效抑制涂料中填料的沉降,易于贮存和施工。因此,本研究所研制的封底涂料可用于水泥、木材、塑料、金属等基材表面的快速预处理,且制备方法简单,具有良好的应用前景。


标签:行业资讯原料动态建材百科产品资讯建材应用装修百科技术中心家装材料家居家电成品材料建筑基材建筑施工涂料油漆橱柜橱房墙体幕墙建筑材料竹木材料装修施工
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国建材网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
相关文章HOT
今日头条Show更多
    热点排行Hot
      门户手机版WeChat
      扫描二维码,获取手机版最新资讯 手机版:中国建材网 您还可以直接微信扫描打开
      全站地图

      深圳网络警察报警平台 深圳网络警
      察报警平台

      公共信息安全网络监察 公共信息安
      全网络监察

      经营性网站备案信息 经营性网站
      备案信息

      中国互联网举报中心 中国互联网
      举报中心

      中国文明网传播文明 中国文明网
      传播文明

      深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
      电子标识