CN104231870B - 一种用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料及制备方法与喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料以及制备方法与喷涂方法，其特征在于是由底漆和面漆组成，其中底漆和面漆的组分按重量配比为：底漆：环氧丙烯酸酯20～40、聚氨酯丙烯酸酯10～20、1,6—已二醇二丙烯酸酯2～6、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～40、1‑羟基环己基苯基甲酮1～5、苯偶酰二甲基缩酮3～8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.2～1；面漆：丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物40～60、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～50、1‑羟基环己基苯基甲酮5～10、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1～3、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～2、三官能团酸酯1～3、纳米级色精1～3。本发明的涂料高效节能、经济环保并且抗刮耐磨、色彩绚丽，而且制备工艺简单、固化投资少，易于流水线生产。
Description
技术领域
本发明属于紫外光固化涂料技术领域，具体涉及一种用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料及其制备与使用方法。
背景技术
电瓶车外壳在ABS/PC塑料模具成形基础上必须经过大量表面处理达到美观耐磨的效果，目前处理方法大部分是采用热固化型色漆作为底漆，存在烘烤时间长、能耗大以及溶剂挥发在有限的空间内易着火、污染环境等缺点，而面漆则采取紫外罩光单一保护，缺少中间保护且金属质感不强，同时底漆还需要不同设备，在生产上带来不便，有很强的局限性。
紫外光固化涂料是一种绿色环保型涂料，它具有高效、经济节能、环境友好等优点，在光纤涂层、CD涂层/DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。紫外光固化涂料分为两涂型紫外光固化涂料和三涂型紫外光固化涂料，两涂型紫外光固化涂料包括面漆和底漆，由于面漆直接涂在镀层表面，与镀层结合力差，容易脱落，三涂型紫外光固化涂料包括面漆、中漆和底漆，由于增加了中漆，使得面漆的附着强度和耐磨性有了显著提高，但是成本较高且工艺复杂。现有专利号为CN200810218298.8的中国专利《一种真空电镀UV辐射固化涂料及生产方法、施工方法》，包括底漆和面漆，该真空电镀UV辐射固化涂料适用于ABS、ABS+PC、PC塑胶机壳上的金属化配套涂装。这种涂料也为两涂型，可适用于手机、数码相机、化妆品盒等塑料外壳的涂装，具有较好的金属效果和高光泽高丰满的外观，但是其组分较多，并且在底漆中含有40～50质量份数的甲乙酮，面漆中也含有35～46质量份数的甲乙酮，这种涂料在固化时不仅会造成空气的污染，而且还有燃烧的危险。因此需要开发出一种经济环保且节能的用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，使得加工而成的电动车外壳不仅增强保护效果，抗刮耐磨，还可防止易脏、易老化现象，实现了个性化“炫”的效果，增加美感。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种高效节能、经济环保并且抗刮耐磨、色彩绚丽的用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述紫外光固化涂料的制备方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述紫外光固化涂料的喷涂方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，其特征在于所述紫外光固化涂料是由底漆和面漆组成，其中底漆和面漆的组分按重量配比分别为：
底漆：环氧丙烯酸酯20～40、聚氨酯丙烯酸酯10～20、1,6—已二醇二丙烯酸酯2～6、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～40、1-羟基环己基苯基甲酮1～5、苯偶酰二甲基缩酮3～8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.2～1；
面漆：丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物40～60、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～50、1-羟基环己基苯基甲酮5～10、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1～3、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～2、三官能团酸酯1～3、纳米级色精1～3。
所述丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物选用购自台湾长兴化学公司的产品，型号为6071。
所述三官能团酸酯选用购自美国沙多玛公司的产品，型号为CD9051NS。
所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷选用德国BYK公司的产品，型号为BYK333。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种上述紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于步骤为：
1)制备底漆：按照上述底漆的组分配比加入环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、1,6—已二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、苯偶酰二甲基缩酮、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，进行高速分散搅拌，温度控制在20～25℃，于800～1000转/分搅拌0.5h～1h混合均匀后过滤除渣即成底漆成品；
2)制备面漆：按照上述面漆的组分配比加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、三官能团酸酯、纳米级色精进行高速分散搅拌，温度控制在20～25℃，于800～1000转/分搅拌0.5h～1h混合均匀后过滤除渣即成面漆成品。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种上述紫外光固化涂料的喷涂方法，其特征在于：将所述底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚18～22um，55～65℃(优选60℃)红外灯照射下流平4～6min(优选5min)，600～900mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚10～15um，55～65℃(优选60℃)红外灯照射下流平4～6min(优选5min)，1000～1200mJ/cm2能量固化即可。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
采用双涂型紫外光固化处理技术，它具有高效、经济节能、环境友好等优点，具体是用UV底漆作为介质，采用真空镀膜技术使电瓶车塑料表面形成一层致密的金属膜，然后通过在UV面漆上加入各种纳米级色精配比，增加强烈金属质感，从而达到表面绚丽多彩的效果。此工艺所需光固化设备占地面积少，投资相对较低，易实现流水线生产，而且加工而成的电动车外壳不仅增强了保护效果，抗刮耐磨，可防止易脏、易老化现象，实现了个性化“炫”的效果，增加美感。
本发明的涂料具有以下优点：1、固化速度快：能满足大规模自动化流水线的生产要求，大大提高了生产效率，还节省了半成品堆放的空间；2、节能：光固化仅需要用于激发光引发剂的辐射能，而不像热固化那样需要加热基质、材料和周围空间，耗费大量能量；3、环境友好型：基本不含挥发性溶剂，所用的活性稀释剂都是高沸点有机物，固化不会造成空气的污染，也减少对人体的危害及火灾的危险性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
在调漆罐中，按重量百分比依次加入环氧丙烯酸酯33％、聚氨酯丙烯酸酯14.5％、1,6—已二醇二丙烯酸酯4.42％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯39.5％、1-羟基环己基苯基甲酮3.3％、苯偶酰二甲基缩酮4.84％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.44％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成底漆成品。在另一个调漆罐中，按重量百分比依次加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物54.3％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯32.0％、1-羟基环己基苯基甲酮7.7％、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1.1％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.12％、三官能团酸酯1.78％、纳米级色精(黄色)2％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成面漆成品。将底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚20um，60℃红外灯照射下流平5min，800mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚15um，60℃红外灯照射下流平5min，1200mJ/cm2能量固化即可制得“炫”黄的材质，测试性能附着力大于95％，硬度不小于H(1000g力)，RCA(275g)大于100次。
实施例2
在调漆罐中，按重量百分比依次加入环氧丙烯酸酯33％、聚氨酯丙烯酸酯14.5％、1,6—已二醇二丙烯酸酯4.42％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯39.5％、1-羟基环己基苯基甲酮3.3％、苯偶酰二甲基缩酮4.84％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.44％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，900转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成底漆成品。在另一个调漆罐中，按重量百分比依次加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物44.3％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯42％、1-羟基环己基苯基甲酮6％、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦2.8％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.5％、三官能团酸酯1.4％、纳米级色精(蓝色)2％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成面漆成品。将底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚22um，60℃红外灯照射下流平5min，900mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚10um，60℃红外灯照射下流平5min，1000mJ/cm2能量固化可制得“炫”蓝的材质，测试性能附着力大于95％，硬度不小于H(1000g力)，RCA(275g)大于100次。
实施例3
在调漆罐中，按重量百分比依次加入环氧丙烯酸酯37.5％、聚氨酯丙烯酸酯10％、1,6—已二醇二丙烯酸酯5％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35.5％、1-羟基环己基苯基甲酮5％、苯偶酰二甲基缩酮6％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成底漆成品。在另一个调漆罐中，按重量百分比依次加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物49.3％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35.4％、1-羟基环己基苯基甲酮10％、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1.5％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.6％、三官能团酸酯1.2％、纳米级色精(红色)2％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成面漆成品。将底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚18um，60℃红外灯照射下流平5min，600mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚15um，60℃红外灯照射下流平5min，1200mJ/cm2能量固化即可制得“炫”红的材质，测试性能附着力大于95％，硬度不小于H(1000g力)，RCA(275g)大于100次。
实施例4
在调漆罐中，按重量百分比依次加入环氧丙烯酸酯40％、聚氨酯丙烯酸酯7.5％、1,6—已二醇二丙烯酸酯6％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯36.5％、1-羟基环己基苯基甲酮1.86％、苯偶酰二甲基缩酮7.5％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.64％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成底漆成品。在另一个调漆罐中，按重量百分比依次加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物54.3％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯32.0％、1-羟基环己基苯基甲酮7.7％、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1.1％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.12％、三官能团酸酯1.78％、纳米级色精(紫色)2％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于1000转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成面漆成品。将底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚20um，60℃红外灯照射下流平5min，800mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚15um，60℃红外灯照射下流平5min，1200mJ/cm2能量固化即可制得“炫”紫的材质，测试性能附着力大于95％，硬度不小于H(1000g力)，RCA(275g)大于100次。
实施例5
在调漆罐中，按重量百分比依次加入环氧丙烯酸酯30％、聚氨酯丙烯酸酯20％、1,6—已二醇二丙烯酸酯3.42％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯33.5％、1-羟基环己基苯基甲酮4.2％、苯偶酰二甲基缩酮8％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.88％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，800转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成底漆成品。在另一个调漆罐中，按重量百分比依次加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物50％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35％、1-羟基环己基苯基甲酮8％、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦2％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1.8％、三官能团酸酯1.2％、纳米级色精(绿色)2％进行高速分散搅拌，温度控制在25℃，于800转/分搅拌0.5h后过滤除渣即成面漆成品。将底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚20um，60℃红外灯照射下流平5min，800mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚15um，60℃红外灯照射下流平5min，1200mJ/cm2能量固化即可制得“炫”绿的材质，测试性能附着力大于95％，硬度不小于H(1000g力)，RCA(275g)大于100次。
Claims (6)
1.一种用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，其特征在于所述紫外光固化涂料是由底漆和面漆组成，其中底漆和面漆的组分按重量配比分别为：
底漆：环氧丙烯酸酯20～40、聚氨酯丙烯酸酯10～20、1,6—己
二醇二丙烯酸酯2～6、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～40、1-羟基环己基苯基甲酮1～5、苯偶酰二甲基缩酮3～8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.2～1；
面漆：丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物40～60、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯30～50、1-羟基环己基苯基甲酮5～10、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦1～3、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5～2、三官能团酸酯1～3、纳米级色精1～3。
2.根据权利要求1所述的用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，其特征在于所述丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物选用购自台湾长兴化学公司的产品，型号为6071。
3.根据权利要求1所述的用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，其特征在于所述三官能团酸酯选用购自美国沙多玛公司的产品，型号为CD9051NS。
4.根据权利要求1所述的用于电瓶车外壳的紫外光固化涂料，其特征在于所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷选用德国BYK公司的产品，型号为BYK333。
5.一种权利要求1～4任意一项所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于步骤为：
1)制备底漆：按照权利要求1中底漆的组分配比加入环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、1,6—己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、苯偶酰二甲基缩酮、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，进行高速分散搅拌，温度控制在20～25℃，于800～1000转/分搅拌0.5h～1h混合均匀后过滤除渣即成底漆成品；
2)制备面漆：按照权利要求1中面漆的组分配比加入丙烯酸酯改质含溶剂型低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6—三甲基苯甲酰基—二苯基氧化膦、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、三官能团酸酯、纳米级色精进行高速分散搅拌，温度控制在20～25℃，于800～1000转/分搅拌0.5h～1h混合均匀后过滤除渣即成面漆成品。
6.一种权利要求1～4任意一项所述的紫外光固化涂料的喷涂方法，其特征在于：将所述底漆用喷漆法涂装到底材上，涂装膜厚18～22μ
m
，55～65℃红外灯照射下流平 4～6min，600～900mJ/cm2能量固化，再进行真空镀膜形成致密的金属膜，然后用面漆进行喷涂，涂装膜厚10～15μ
m
，55～65℃红外灯照射下流平4～6min，1000～1200mJ/cm2能量固化即可。
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