本發(fā)明涉及一種金屬印鐵涂料，具體涉及一種多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆、其制備方法及應(yīng)用，屬于金屬印鐵涂料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬印鐵涂料為金屬包裝進行了外觀美化的作用，并對金屬本身起到了保護的作用，所以備受人們青睞。但是，傳統(tǒng)溶劑型金屬印鐵涂料在涂裝過程中會造成大量有機溶劑的揮發(fā)，不僅會影響涂膜的性能，還會損害作業(yè)人員的健康并導(dǎo)致環(huán)境污染。據(jù)報道涂料涂裝過程揮發(fā)的有機溶劑是美國空氣污染的主要來源之一。隨著人們環(huán)保意識的增強以及環(huán)境保護的客觀要求，開發(fā)綠色環(huán)保型涂料成為當前以及今后涂料的重點研究方向之一。

另外，現(xiàn)有金屬印鐵涂料在固化速度、加工性、生產(chǎn)效率、對金屬表面的附著力、耐蒸煮性和耐磨性等方面也存在不足。

因此，業(yè)界亟待開發(fā)一種新的適于金屬印鐵的綠色環(huán)保涂料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆、其制備方法及應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實施例提供了一種多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆，其包括如下組分：26wt％～45wt％uv樹脂、15wt％～35wt％uv單體、0.5wt％～2wt％流平劑、0.5wt％～3wt％分散劑、20wt％～25wt％白色顏料顆粒、5wt％～15wt％光引發(fā)劑；所述uv單體由質(zhì)量比為(1～3)：(1～7)的uv單體tpgda和uv單體sr506ns混合形成，所述白色顏料顆粒的粒徑為0.05μm～0.45μm。

優(yōu)選的，所述的多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆由如下組分混合形成：26wt％～45wt％uv樹脂、15wt％～35wt％uv單體、0.5wt％～2wt％流平劑、0.5wt％～3wt％分散劑、20wt％～25wt％白色顏料顆粒、5wt％～15wt％光引發(fā)劑。并且上述各組分之和為100wt％。

優(yōu)選的，所述uv單體由質(zhì)量比為(3～6)：(3～5)的uv單體tpgda和uv單體sr506ns混合形成。

優(yōu)選的，所述uv樹脂采用自由基雜化樹脂u-9100a。

優(yōu)選的，所述流平劑可采用但不限于流平劑efka-3777。

優(yōu)選的，所述分散劑可采用但不限于分散劑byk-110。

優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑可采用但不限于光引發(fā)劑184、光引發(fā)劑tpo或光引發(fā)劑819。

優(yōu)選的，所述白色顏料顆粒采用粒徑為0.06μm～0.42μm的改性鈦白粉顆粒。

尤為優(yōu)選的，所述改性鈦白粉顆粒的制備方法包括：將粒徑為0.05μm～0.4μm的鈦白粉顆粒均勻分散于濃度為3wt％～8wt％的uv單體em39的溶液中，在室溫下持續(xù)攪拌30min～2h形成混合液，之后以低溫噴霧干燥設(shè)備對所述混合液進行干燥處理，且所述低溫噴霧干燥設(shè)備的進風溫度為25℃～50℃，獲得所述改性鈦白粉顆粒。

進一步的，所述鈦白粉可采用但不限于杜邦鈦白粉r-902等。

進一步的，所述uv單體em39的溶液中采用的溶劑可以采用任何能夠溶解2-羥基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯的、且具有良好揮發(fā)性的有機溶劑，例如乙醇、甲苯、乙腈等等。

本發(fā)明實施例還提供了制備所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆的方法，其包括：在避光環(huán)境中，于室溫條件下將uv樹脂和分散劑混合后持續(xù)攪拌10～15min，并在攪拌條件下緩慢加入白色顏料顆粒，混合均勻后，再將所獲混合物料研磨至細度在8μm以下(優(yōu)選在5μm以下)，之后依次加入uv單體、流平劑和光引發(fā)劑，再持續(xù)攪拌30～50min，制得所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆。

在一些較為具體的實施方案中，前述制備方法可以包括：將uv樹脂和分散劑溶于容器中攪拌10～15min，之后在攪拌條件下緩慢加入改性鈦白粉顆粒，高速攪拌60min左右至均勻，再由研磨機研磨至細度小于8μm；最后再依次加入uv單體、流平劑和光引發(fā)劑，攪拌30～50min。

本發(fā)明實施例還提供了所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆于金屬印鐵領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明實施例還提供了由所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆固化形成的漆膜。

進一步的，所述漆膜內(nèi)的固含量為90wt％～100wt％。

進一步的，所述漆膜內(nèi)的揮發(fā)性有機化合物含量在10wt％以下。

本發(fā)明實施例還提供了一種制備所述漆膜的方法，其包括：

將所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆涂覆于基材表面形成涂層；

以波長為280～320nm的光線，波長為320～400nm且峰值為365nm的光線以及波長為320～400nm且峰值為385nm的光線同時照射所述涂層，使所述涂層固化形成所述漆膜。

優(yōu)選的，所述照射時間在10s以內(nèi)，尤其優(yōu)選為8～10s。

優(yōu)選的，使所述涂層固化形成漆膜的溫度條件為40～80℃。

優(yōu)選的，所述基材為耐熱或不耐熱基材。

本發(fā)明實施例還提供了一種金屬防護方法，其包括：

將所述多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆涂覆于金屬表面形成涂層；

以波長為280～320nm的光線，波長為320～400nm且峰值為365nm的光線以及波長為320～400nm且峰值為385nm的光線同時照射所述涂層，使所述涂層固化。

優(yōu)選的，所述照射時間在10s以內(nèi)，尤其優(yōu)選為8～10s。

優(yōu)選的，使所述涂層固化形成漆膜的溫度條件為40～80℃。

較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點：

(1)提供的多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆為無溶劑型涂料，安全環(huán)保，成本低，能夠多波段高效固化，且能耗低，加工性好，生產(chǎn)效率高，配套設(shè)備占地面積?。?/p>

(2)提供的多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆形成漆膜后，與金屬印鐵等基材能牢固附著，并還具有優(yōu)異耐磨性、耐蒸煮性、耐腐蝕性、柔韌性和抗彎曲性(t彎可達到0t)等。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。

如下各實施例及對照例中采用的各類設(shè)備、試劑等可以是業(yè)界習用的，并可通過市購?fù)緩将@取。

如下各實施例及對照例采用的改性鈦白粉顆粒粒徑為0.06μm～0.42μm，其可以通過如下方法制備：將粒徑為0.05μm～0.4μm的鈦白粉顆粒(例如可采用杜邦鈦白粉r-902)均勻分散于濃度為3wt％～8wt％的uv單體em39(購自臺灣長興化學工業(yè)股份有限公司)的甲苯溶液中，在室溫下持續(xù)攪拌30min～2h形成混合液，之后以低溫噴霧干燥設(shè)備對所述混合液進行干燥處理，且所述低溫噴霧干燥設(shè)備的進風溫度為25℃～50℃，獲得所述改性鈦白粉顆粒。以上過程均優(yōu)選在避光(uv光)條件下進行。

前述低溫噴霧干燥設(shè)備可以是yc-2000實驗室低溫噴霧干燥機(上海雅程儀器設(shè)備有限公司)、低溫y-pl100小型噴霧干燥機(上海宇硯機械設(shè)備有限公司)等，且不限于此。

一、實施例

1、實施例1～實施例7多波段高效固化金屬印鐵專用白色底漆(以下簡稱本發(fā)明涂料或多波段高效固化涂料)的組成可參閱表1。

表1

2、本發(fā)明涂料的制備

首先按照表1中實施例1-實施例7各涂料的組成稱取各組分所需的用量，將uv樹脂(自由基雜化樹脂u-9100a，購自深圳市優(yōu)陽科技有限公司)和分散劑(分散劑byk-110)溶于容器中，攪拌10～15min；之后在攪拌的條件下緩慢加入改性鈦白粉顆粒，高速攪拌60min至均勻，再由研磨機研磨至細度小于8μm；最后再依次加入uv單體tpgda和uv單體sr506ns(購自臺灣長興化學工業(yè)股份有限公司)、流平劑(efka流平劑3777)、光引發(fā)劑(光引發(fā)劑184、tpo或819，購自南京眾何晟科技有限公司)，攪拌30～50min即制得本發(fā)明涂料。以上過程均優(yōu)選在避光(uv光)條件下進行。

3.施工工序

首先將制備好的實施例1～實施例7涂料均勻攪拌30分鐘，靜置20分鐘待氣泡完全消掉；然后將準備好的馬口鐵樣板放置好，啟動涂料滾涂裝置，進行涂膜；隨著傳送帶的運行進入多波段固化爐，經(jīng)10s左右取出，即得到所需漆膜成品。該多波段固化爐中的紫外光源由美國hanovia燈管構(gòu)成，燈管全長1288mm，發(fā)光長度1190mm，燈管照射距離50～150mm，發(fā)射的光線為三個波段，即：280～320nm，320～400nm(峰值365nm)，320～400nm(峰值385nm)，固化爐內(nèi)的溫度可以為40～80℃。

4.測試：將實施例1～7制備得到的漆膜成品進行如下的測試，測試技術(shù)指標見表2。

表2

注：

1、耐腐蝕性測試：gb/t3668—200，72h能耐鹽霧試驗，樣板涂膜上對角刻透線兩邊3mm以外至樣板周邊10mm

2、耐沖擊性測試：gb1732-79《漆膜耐沖擊測定法》

二、對照例：對照例1-對照例5涂料(簡稱對照涂料)的組成可參閱表3。

表3

參照與前述實施例1-7相同的施工工序處理對照涂料，但這些對照涂料均未能完全固化。

而在以常用uv固化爐(例如可以購自上海拓貝電子科技有限公司)對這些對照涂料處理30min-2h后(溫度約80℃～120℃)，其中部分涂料完全固化成漆膜，另有部分涂料仍未完全固化。對所獲對照例漆膜成品進行測試，結(jié)果如下表4。

表4

可以看到，在不使用自由基雜化樹脂u-9100a或自由基雜化樹脂u-9100a用量過少的情況下，將嚴重影響涂層的uv固化；在uv單體tpgda和uv單體sr506ns未同時使用或者用量比例過于懸殊時，則形成的漆膜與樣板的附著性、耐蒸煮性、抗彎曲性等較差；以及，在未使用改性鈦白粉顆?；蚋男遭伆追垲w粒用量過少時，漆膜與樣板的附著性較差、耐蒸煮性、抗彎曲性、抗沖擊性和抗腐蝕性等均有不同程度的下降。

三、將本發(fā)明的實施例1-實施例7的多波段高效固化涂料與市售的多種溶劑型金屬印鐵涂料進行比對測試，結(jié)果如下表5。

表5

應(yīng)當理解，上述實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。