一种UV固化的耐高温黑色金属涂料、涂层及其制备方法与流程

专利2025-05-24  26


本发明涉及辐射固化材料,尤其是涉及一种uv固化的耐高温黑色金属涂料及其涂层制备方法。


背景技术:

1、传统的涂层固化生产工艺是将水性或溶剂型涂料涂敷至带金属表面,并通过加热固化的方式将其进行烘干或固化成膜,这种生产方式的工艺成熟度高,质量稳定,一直成为涂料的首选。但受加热固化涂层固化速率的制约和装备占用空间的影响,导致生产效率无法进一步提高。此外,加热固化方式能耗大、基础建设费用高,运行成本高,而且溶剂挥发会造成环境污染,焚烧后会产生大量co2。

2、为了克服这一问题,低能、快速固化和无溶剂化成为目前的发展方向,其中以uv固化方式较为优异。uv固化是利用紫外灯的能量照射作为涂层固化工序的激发源,使得无溶剂型涂料在常温下实现瞬间固化成膜的过程。与传统的加热固化方式相比,uv固化具有环保、节能、高效、低碳的诸多优点。但涂层的在高温环境下使用依旧是行业的难点之一,在高温下涂层会发生裂化裂解,使得涂层的附着力几乎消失,并伴随着涂层的开裂与破坏。

3、因此有必要开发一种能够兼顾高温性能和机械性能的涂料组合物,克服现有技术存在的问题。


技术实现思路

1、针对上述问题,本发明提供了一种uv固化的耐高温黑色金属涂料及其涂层制备方法。

2、本发明uv固化的耐高温黑色金属涂料采用uv固化技术、无voc排放,且形成的制备得到的涂层具有优秀的耐高温性能,良好的附着力以及较高的硬度。

3、本申请的第一个方面在于提供一种uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,包括如下重量份数的原料:

4、

5、

6、进一步地,所述硅酸镁盐类化合物选自滑石粉、高岭土、绢云母中的一种或组合。

7、更进一步地,所述硅酸镁盐类化合物的平均粒径在1-2μm;颗粒形貌呈层状结构。

8、进一步地,所述丙烯酸酯单体为单官能度(甲基)丙烯酸酯单体和双官或多官(甲基)丙烯酸酯单体形成的混合物。

9、更进一步地,所述混合物中,单官能度(甲基)丙烯酸酯单体比例为70%~85%,双官或多官(甲基)丙烯酸酯单体的比例为15%~30%。

10、在本发明的一些实施方式中,所述单官能度的(甲基)丙烯酸酯单体选自2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯中的至少一种;

11、在本发明的一些实施方式中,所述双官或多官(甲基)丙烯酸酯单体为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。

12、进一步地,所述助剂包括但不限于分散剂,流平剂,消泡剂的至少一种;

13、在本发明的一些实施方式中,所述助剂为分散剂,优选为byk168;

14、进一步地,所述聚氨酯丙烯酸酯为含有1-3光敏基团管能度的聚氨酯丙烯酸酯。所述光敏基团为(甲基)丙烯酸酯基团;优选地:所述聚氨酯丙烯酸酯选自arkema公司生产的cn966、cn704和长兴材料公司生产的dr-u096中的一种或多种。

15、进一步地,所述磷酸酯类化合物为甲基丙烯酸化的磷酸酯功能单体;优选地,所述磷酸酯类化合物选自arkema公司生产的cd9051。

16、进一步地,所述炭黑的平均粒径为100-500nm。

17、本申请的第二个方面在于提供所述的涂料组合物的制备方法,使用高速分散机将各组分原料混合均匀即可。

18、在本发明的一些实施方式中,将所有组分混合之后,在2600rpm,下混合5min即可。

19、本申请的第三个方面在于提供一种耐高温金属涂层的制备方法,将前文所述的涂料组合物形成厚度为40-60μm的湿膜,uv照射下固化即可。

20、在本发明的一些实施方式中,uv固化能量为6000mj/cm2。

21、有益效果

22、本申请的有益效果在于:本申请提供的uv固化的耐高温黑色金属涂料,制备得到的涂层同时具有优秀的耐高温性能,良好的附着力以及较高的硬度;附着力达到0级,硬度为h以上,400℃烘烤30min涂层状态保持良好。

23、本申请提供的uv固化的耐高温黑色金属涂料,制备方法简便,制备过程中无voc排放,避免了对环境的污染,同时也降低了操作风险,具有显著的环保优势和较快的生产效率。



技术特征:

1.一种uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,包括如下重量份数的原料:

2.根据权利要求1所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述硅酸镁盐类化合物选自滑石粉、高岭土、绢云母中的一种或组合。

3.根据权利要求2所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述硅酸镁盐类化合物的平均粒径在1-2μm;颗粒形貌呈层状结构。

4.根据权利要求1所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯单体为单官能度(甲基)丙烯酸酯单体和双官或多官(甲基)丙烯酸酯单体形成的混合物。

5.根据权利要求4所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述混合物中,单官能度(甲基)丙烯酸酯单体比例为70%~85%,双官或多官(甲基)丙烯酸酯单体的比例为15%~30%。

6.根据权利要求4所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述单官能度的(甲基)丙烯酸酯单体选自2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯中的至少一种;

7.根据权利要求1所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述助剂包括但不限于分散剂,流平剂,消泡剂的至少一种。

8.根据权利要求1所述的uv固化耐高温黑色金属涂料组合物,其特征在于,所述聚氨酯丙烯酸酯为含有1-3光敏基团管能度的聚氨酯丙烯酸酯;所述光敏基团为(甲基)丙烯酸酯基团;

9.权利要求1-8中任一项所述的涂料组合物的制备方法,其特征在于,使用高速分散机将各组分原料混合均匀即可。

10.一种耐高温金属涂层的制备方法,其特征在于,将权利要求1-8中任一项所述的涂料组合物形成厚度为40-60μm的湿膜,uv照射下固化即可。


技术总结
本发明涉及辐射固化材料技术领域,尤其是涉及一种UV固化的耐高温黑色金属涂料及其涂层制备方法。该涂料包括如下重量份数的原料:聚氨酯丙烯酸酯30‑40份,丙烯酸酯单体50‑60份,硅酸镁盐类化合物10‑15份,炭黑0.1‑0.5份;磷酸酯类化合物1‑3份;酰基膦氧化物类1‑2份;助剂0.1‑0.5份。制备得到的涂层具有优秀的耐高温性能,良好的附着力以及较高的硬度。涂层的制备方法简便,制备过程中无VOC排放,避免了对环境的污染,同时也降低了操作风险,具有显著的环保优势和较快的生产效率。

技术研发人员:刘惠,袁燕华
受保护的技术使用者:无锡能链感光材料研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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