铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆的制作方法

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆。

背景技术：

铝卷是铸轧机经过压延、拉弯角加工后，为进行飞剪的金属产品。铝卷广泛应用在电子、包装、建筑、机械等方面。预涂卷材是在成卷的金属薄板上涂覆涂料或层压上塑料薄膜后，以成卷或单张形式出售的有机材料/金属复合板材，也称为有机涂层钢板、预涂层钢板、彩色涂层钢板、塑料复合钢板等。用户可以直接将其加工成型，做成各种产品和部件，无需再进行涂装工序，从而大大简化了金属薄板制品总的生产工艺。预涂卷材涂料既要满足预涂卷材的生产工艺要求，又要满足卷材的加工使用方面的要求。

目前铝卷预涂涂料大多采用聚酯或水性涂料，需要多次辊涂及长时间的烘烤干燥，而且施工性差，应用过程常常出现干速慢、流漆、容易脱落，达不到铝卷预涂应有的涂装效果。

因此，有必要开发一种铝卷预涂涂料，以解决市场的需求。

技术实现要素：

本发明针对目前市面上产品的不足，提供了铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，具有固化速度快、生产效率高、无挥发性溶剂、安全无污染、能耗低、柔韧性好、附着力强、硬度高等优点，采用本发明提供的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆进行铝卷预涂，能够获得平整、均匀、耐候性优良的漆膜涂层，这样能有效解决现有铝卷预涂涂料需要多次辊涂及长时间的烘烤干燥、施工性差的问题，涂装效率大大提高，增强了涂装环保性。

本发明提供的具体方案如下：

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：20-35份；丙烯酸酯磷酸酯：10-15份；消泡剂：0.1-0.5份；分散剂1：0.1-0.5份；防沉浆：0-2份；触变剂：0-0.5份；重钙：0-10份；滑石粉：15-20份；光引发剂1：0-3份；活性稀释剂：20-35份；

本发明通过将环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯和其他助剂进行复配，得到铝卷预涂用紫外光固化底漆，使底漆具有优异的附着力、流平性。

使用环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯作为主体成膜物质，粘度范围25000-35000mpa.s/25℃，酸值＜2mgkoh/g，固含＞99％，以提供高硬度、柔韧性好的底漆膜，可以提高漆膜耐侯性，干燥速度快、时间短；丙烯酸酯磷酸酯是辅助成膜物，具有低粘度，稀释性佳等特性，能够提高漆膜的附着力与柔韧性，有效降低体系的收缩应力，对附着力的提高有很好的作用，是一种良好的uv附着力促进剂。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：30-50份；环氧丙烯酸酯：5-10份；分散剂2：0.1-1.0份；消泡剂：0.1-1份；防沉浆：0-5份；光引发剂2：0-5份；流平剂：0.1-1.0份；重钙：3-10份；滑石粉：10-20份；活性稀释剂：4-20份。

使用聚酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯作为主体成膜物质，聚酯丙烯酸酯包含标准聚酯丙烯酸酯和环氧氯丙烷丙烯酸酯，且标准聚酯丙烯酸酯与环氧氯丙烷丙烯酸酯的质量比为1:3，标准聚酯丙烯酸酯为低聚物，作为成膜主体；环氧氯丙烷丙烯酸酯为单官丙烯酸酯，具有低粘度的特性，作为稀释剂。

环氧丙烯酸酯的作用是提高面漆膜的硬度，并加快面漆膜的固化速度。

本发明通过将聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和其他助剂进行复配，得到铝卷预涂用紫外光固化面漆，使面漆具有优异的耐候性、高硬度的特点。

进一步的，所述消泡剂为tego920，所述触变剂为byk405，所述分散剂1为byk111，所述分散剂2为byk103，所述流平剂为byk358。

消泡剂起到快速消泡作用，以抑制生产及施工过程中产生的气泡。

采用触变剂，能改善底漆的施工性及抗流挂性。

分散剂1、分散剂2主要是提高底漆、面漆的分散稳定性。

使用重钙和滑石粉提高遮盖力，滑石粉主要起到提高硬度和耐磨性的作用，它们能起到消光作用，又能确保体系的低触变值，有利于涂布的高流平效果。

流平剂起到流平作用，主要解决漆膜表面针孔、桔皮及流平的问题。

进一步的，所述防沉浆为气相二氧化硅和tpgda的复配物。

进一步的，所述气相二氧化硅和tpgda的质量比为1:9。所述气相二氧化硅起到消光剂、防沉剂的作用，在不需要防沉剂的前提下就能够使其均匀的分散在液体表面，消光作用良好。

进一步的，所述光引发剂1为xbpo和1173的复配物，所述光引发剂2为xbpo和pbz的复配物。

其中，xbpo为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的简称，1173为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的简称，pbz为4-苯基二苯甲酮的简称。

进一步的，所述光引发剂1中，xbpo和1173的质量比为2:1；所述光引发剂2中，xbpo和pbz的质量比为1:1。

1173是一种新型高效光敏引发剂，具有引发效率高、溶解性好、低气味、低污染、感光稳定性极佳而且耐黄变等特点；pbz是一种淡黄色结晶固体，有效吸收峰值289nm，是一种高效低气味的自由基(ⅱ)型固体引发剂，在结构修饰的二苯甲酮类低气味引发剂中属于引发效率相对较高的产品；xbpo为自由基聚合光引发剂；光引发剂1和光引发剂2起到降低粘度、增加硬度和抗刮性、提高附着力的作用，引发聚合成膜。光引发剂1和光引发剂2的联用，增加了光敏感性，能够提高漆膜在uv紫外光照射下的固化速率，增强uv涂布底漆和面漆的分子交联程度和交联固化后分子稳定性，喷涂性能优异。

进一步的，所述活性稀释剂为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂中的一种或两种。

使用活性稀释剂的主要作用是调节底漆的涂布粘度，降低粘度，提高附着力，而且能够赋予产品很好的流平性和稀释性、消泡性，改善漆膜的作用，使其利于涂布工艺，形成一定厚度的底/面漆涂层。

进一步的，所述单官能团活性稀释剂采用甲基丙烯酸羟乙酯(hema)。

进一步的，所述双官能团活性稀释剂采用三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)。

进一步的，所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。

所述的底漆粘度80-90s(岩田4#杯，25℃)，细度25-35μm，附着力0-1级。

进一步的，所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。

所述的面漆粘度85-100s(岩田4#杯，25℃)，细度20-30μm，光泽10-20度，硬度＞h。

本发明提供的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，具有如下技术效果：

(1)、铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆施工时，底、面漆可以依次连续辊涂，一次过光干燥，得到的漆膜表面效果均匀、细腻，光滑、平整、手感好，附着剂0-1级，光泽10-20°，紫外光固化工艺简便，铝材在10秒内即可完成过光干燥，完成漆膜固化，经撞击试验无掉漆、损坏现象。

(2)、本发明提供的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，耐候性好，抗老化能力和附着力强，底、面漆润湿性好，干速快，将紫外光固化涂料引入铝卷的工业涂装，增加涂装环保性，提高涂装效率，节约涂装能效，有较大的市场竞争力。

(3)、本发明提供的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，不含溶剂，对环境的影响小，更加环保；底、面漆的制备方法工艺简单，生产加工方便，成本降低，更适合于工业化生产；有较为方便的施工工艺，受气候影响因素小，不受现场施工条件影响。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1-5中，采用以下原料：消泡剂为tego920，触变剂为byk405，分散剂1为byk111，分散剂2为byk103，流平剂为byk358，防沉浆为气相二氧化硅和tpgda以质量比为1:9预混的复配物，光引发剂1为xbpo和1173以质量比为2:1混合的复配物，光引发剂2为xbpo和pbz以质量比为1:1混合的复配物，活性稀释剂采用甲基丙烯酸羟乙酯(hema)和三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)的混合物。

实施例1

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：20份；丙烯酸酯磷酸酯：15份；消泡剂：0.1份；分散剂1：0.5份；防沉浆：2份；触变剂：0.5份；重钙：5.5份；滑石粉：19.3份；光引发剂1：2.1份；tpgda：25份；hema：10份。

所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。所述的底漆粘度80s(岩田4#杯，25℃)，细度25μm，附着力1级。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：40份；环氧丙烯酸酯：10份；分散剂2：0.8份；消泡剂：0.2份；防沉浆：4.5份；光引发剂2：4.5份；流平剂：0.5份；重钙：9份；滑石粉：15份；hema：10份；tpgda：5.5份。

所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。所述的面漆粘度85s(岩田4#杯，25℃)，细度20μm，光泽10度，硬度为h。

实施例2

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：35份；丙烯酸酯磷酸酯：10份；消泡剂：0.5份；分散剂1：0.4份；防沉浆：1.5份；触变剂：0.4份；重钙：8份；滑石粉：18份；光引发剂1：2.5份；tpgda：15份；hema：8.7份。

所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。所述的底漆粘度84s(岩田4#杯，25℃)，细度28μm，附着力0级。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：30份；环氧丙烯酸酯：10份；分散剂2：1.0份；消泡剂：1份；防沉浆：5份；光引发剂2：5份；流平剂：1.0份；重钙：10份；滑石粉：20份；hema：10份；tpgda：7份。

所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。所述的面漆粘度90s(岩田4#杯，25℃)，细度28μm，光泽16度，硬度为2h。

实施例3

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：34份；丙烯酸酯磷酸酯：15份；消泡剂：0.1份；分散剂1：0.2份；防沉浆：2份；触变剂：0.2份；重钙：5份；滑石粉：18份；光引发剂1：2.5份；tpgda：18份；hema：5份。

所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。所述的底漆粘度86s(岩田4#杯，25℃)，细度30μm，附着力0级。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：50份；环氧丙烯酸酯：5份；分散剂2：1.0份；消泡剂：0.1份；防沉浆：3份；光引发剂2：3份；流平剂：0.3份；重钙：10份；滑石粉：20份；hema：5份；tpgda：2.6份。

所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。所述的面漆粘度94s(岩田4#杯，25℃)，细度25μm，光泽15度，硬度为3h。

实施例4

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：25份；丙烯酸酯磷酸酯：12.5份；消泡剂：0.4份；分散剂1：0.4份；防沉浆：1.5份；触变剂：0.4份；重钙：6.5份；滑石粉：18.5份；光引发剂1：2.5份；tpgda：22.5份；hema：9.8份。

所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。所述的底漆粘度87s(岩田4#杯，25℃)，细度32μm，附着力1级。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：39份；环氧丙烯酸酯：9份；分散剂2：0.2份；消泡剂：1份；防沉浆：4份；光引发剂2：4份；流平剂：0.8份；重钙：8份；滑石粉：18份；hema：8份；tpgda：8份。

所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。所述的面漆粘度96s(岩田4#杯，25℃)，细度28μm，光泽18度，硬度为2h。

实施例5

铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，所述底漆按质量份数由以下组分组成：

环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯：30份；丙烯酸酯磷酸酯：14.5份；消泡剂：0.45份；分散剂1：0.45份；防沉浆：1.8份；触变剂：0.4份；重钙：7.5份；滑石粉：19份；光引发剂1：2.9份；tpgda：18份；hema：5份。

所述底漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入环氧氯丙烷聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯磷酸酯、消泡剂、分散剂1、防沉浆和触变剂，600-800rpm低速分散30min，再加入重钙、滑石粉和光引发剂1，800-1000rpm高速分散40min，加入活性稀释剂，低速分散20min，搅拌均匀即可。所述的底漆粘度90s(岩田4#杯，25℃)，细度35μm，附着力0级。

所述面漆按质量份数由以下组分组成：

聚酯丙烯酸酯：45份；环氧丙烯酸酯：8份；分散剂2：0.7份；消泡剂：1份；防沉浆：4.5份；光引发剂2：4份；流平剂：0.8份；重钙：8.5份；滑石粉：11.5份；hema：8份；tpgda：8份。

所述面漆的制备方法，包括如下步骤：按照质量份数，先加入聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、分散剂2、消泡剂和防沉浆，600rpm低速分散30min，再加入光引发剂2、流平剂、重钙和滑石粉；800rpm高速分散40min，使细度小于25μm；600rpm加入活性稀释剂，低速分散10min，搅拌均匀即可。所述的面漆粘度100s(岩田4#杯，25℃)，细度30μm，光泽20度，硬度为2h。

将实施例1-5所述的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，应用于铝卷预涂，进行性能测试：

1、铝卷清洁、除尘后，去除机械杂质，如有明显油污用溶剂擦洗。

2、启动平辊辊涂机和uv固化机；使用平辊辊涂机连续涂装，先辊底漆，涂布量20-30g/㎡，继续辊涂面漆，涂布量10-15g/㎡。

3、过uv固化机汞灯、镓灯双灯固化，光照强度能量300-400mj/cm³，一遍过光，漆膜固化，形成涂层，施工完成。

4、观察表面效果。

试验结果如表1所示，硬度依照gb/t6739-1996检测；附着力依照gb/t1720-1979(1989)检测；光泽依照gb/t9754-1988检测；漆膜干燥时间依照gb/t1728-1979(1989)检测。

表1实施例1～实施例5的底面漆性能试验结果

由表1的试验结果可体现出，本发明提供的铝卷预涂用紫外光固化底漆及面漆，应用于铝卷的工业预涂装时，干速快，表面效果均匀、光滑、平整，光泽稳定，附着剂、硬度优异，施工工艺简单方便，不受现场施工条件影响，适合于工业化生产。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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