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正文內(nèi)容

塑料專(zhuān)用高光水性u(píng)v涂料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化可研報(bào)告(編輯修改稿)

2025-08-30 11:19 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度的光亮劑,有效地解決了水性聚氨酯丙烯酸酯類(lèi)(WPUA)光澤低的難題。通過(guò)水與醇類(lèi)助溶劑復(fù)配,以烘烤時(shí)間、流平性、漆膜柔韌性為因子進(jìn)行交叉實(shí)驗(yàn),利用乙醇等助溶劑揮發(fā)速度快,表面張力低,對(duì)基材潤(rùn)濕性強(qiáng)的特點(diǎn),得到了對(duì)基材潤(rùn)濕性好,烘烤時(shí)間短(2分鐘)漆膜柔韌好的改性水稀釋劑,有效地解決了施工難的問(wèn)題,并大幅度降低了烘烤能耗。具體研究?jī)?nèi)容如下: 組建項(xiàng)目組對(duì)“塑料專(zhuān)用高光水性UV涂料”的配比和生產(chǎn)工藝進(jìn)行研發(fā)。 “塑料專(zhuān)用水性高光UV涂料”中的原料配比的研究對(duì)合成樹(shù)脂適用光固化特別在塑料表面具有高附著力進(jìn)行接枝、復(fù)配等研究。同時(shí)優(yōu)選原料及輔助材料的配料比例進(jìn)行試驗(yàn),取得最佳配料比。 “塑料專(zhuān)用高光水性UV涂料”生產(chǎn)工藝的研究根據(jù)原料配方,原料投入順序,研究出攪拌機(jī)剪切速率及攪拌轉(zhuǎn)速的最佳值。 根據(jù)“塑料專(zhuān)用高光水性UV涂料”配方中原料的特性進(jìn)行試驗(yàn),研制涂料體系穩(wěn)定系統(tǒng),并研究各種原料攪拌的時(shí)間,使產(chǎn)品取得均勻和穩(wěn)定性。本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)樹(shù)脂合成、配方優(yōu)化、生產(chǎn)工藝優(yōu)選的試驗(yàn),取得最佳方案,生產(chǎn)出800~1600(),PH值:8~9,固體含量為65177。2的全透明微黃粘稠液體——即塑料專(zhuān)用水性高光UV光固化涂料。 水性光固化研究開(kāi)發(fā)的主要難點(diǎn)水性光固化,作為涂料業(yè)的一種新型材料,在市場(chǎng)上已經(jīng)逐步發(fā)展,綜述國(guó)內(nèi)外光固化材料的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r,但其配方工藝、制造工藝在現(xiàn)在的企業(yè)研發(fā)過(guò)程中,仍面臨著技術(shù)三大難題: 水的高蒸發(fā)熱,使得預(yù)干燥不消耗了能量且浪費(fèi)時(shí)間(一般烘烤10分鐘)。水的高表面張力,對(duì)基材和顏料的浸潤(rùn)性差,易引起涂布不均,導(dǎo)致施工的困難。特別在前期水性光固化與水性丙烯酸塑膠底漆配套試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),因水性塑膠閃光漆的鋁粉粒徑較大,表面粗糙度高,水性光固化難以潤(rùn)濕,會(huì)出現(xiàn)層間附著力問(wèn)題。 固化膜的光澤度較低,耐水性和耐洗滌性較差。 通過(guò)接枝改性的水性聚氨酯丙烯酸酯類(lèi)(WPUA)雖然各方面性能都有進(jìn)展,但成本太高,難以推廣;如李祥等采用環(huán)氧丙烯酸酯類(lèi)(EA)、羥基硅油合成了環(huán)氧有機(jī)硅改性光固化聚氨酯乳液(WPUA);得到的樹(shù)脂硬度高,附著力強(qiáng),耐水性好、綜合性能比較優(yōu)越,但其添加有機(jī)硅改性,成本較高,市場(chǎng)難以接受。 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn) (1)通過(guò)水與醇類(lèi)助溶劑復(fù)配,以烘烤時(shí)間、流平性、漆膜柔韌性為因子進(jìn)行交叉實(shí)驗(yàn),利用乙醇等助溶劑揮發(fā)速度快,表面張力低,對(duì)基材潤(rùn)濕性強(qiáng)的特點(diǎn),得到了對(duì)基材潤(rùn)濕性好,烘烤時(shí)間短(2分鐘)漆膜柔韌好的改性水稀釋劑,有效地解決了施工難的問(wèn)題,并大幅度降低了烘烤能耗。(2)通過(guò)活性胺助引發(fā)劑與水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯類(lèi)(WUPA)復(fù)配(復(fù)合改性),利用活性胺助引發(fā)劑表干好,固化速度快及水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯價(jià)廉、易制備、與水性丙烯酸底漆附著力好、涂膜豐滿(mǎn)和光澤高等優(yōu)點(diǎn),以光澤、柔韌性乳液穩(wěn)定性為因子進(jìn)行交叉實(shí)驗(yàn),得到乳液穩(wěn)定、固含量高、分散性好,增強(qiáng)光油表面光澤豐滿(mǎn)度的光亮劑,有效地解決了水性聚氨酯丙烯酸酯類(lèi)(WUPA)光澤低的難題。前期配套實(shí)驗(yàn)中,對(duì)光引發(fā)劑及施工環(huán)境做了研究,以施工烘烤溫度50℃(2分鐘),主光引發(fā)劑3%的配比有利于層間附著力,水性光固化前期烘烤溫度過(guò)高會(huì)引起引發(fā)劑揮發(fā),導(dǎo)致漆膜交聯(lián)程度不夠,引起附著力問(wèn)題。通過(guò)前期乙醇類(lèi)助溶劑改性水稀釋劑及附著力促進(jìn)光亮劑的交叉實(shí)驗(yàn),得到潤(rùn)濕型性好、增進(jìn)附著力及漆膜光澤的配方,有效解決了水性光固化與水性丙烯酸底漆的附著力配套問(wèn)題。(3)水性UV預(yù)聚物是固化膜的主要成分,決定了固化膜的性能。水性光固化環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物(WEA)和水性光固化聚氨酯丙烯酸酯類(lèi)(WPUA)是受到廣泛關(guān)注的兩類(lèi)光固化材料,WEA具有固化快、固化膜硬度大,拉伸強(qiáng)度、膜層光澤高的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是固化膜柔性不足,脆性高,WPUA的反應(yīng)活性不如WEA,但其含有強(qiáng)的極性基團(tuán)-NCO、-OH以及脲基等,此外,分子間還能形成氫鍵及范德華力。因此,它們對(duì)基材的附著力良好。并且聚氨酯分子結(jié)構(gòu)由軟段和硬段交替組成的連續(xù)相中,起著彈性交聯(lián)點(diǎn)作用,因此,聚氨酯具有良好的抗沖擊能力。以、WPUA為主體樹(shù)脂與光亮劑(WPAA)復(fù)配(復(fù)合改性)組成WEA、WPAA的三元聚合體系,以光澤、硬度、柔韌性、價(jià)格、為因子進(jìn)行交叉實(shí)驗(yàn),利用WEA、WPAA光澤高,成本低的優(yōu)勢(shì)及WPUA良好的拉伸性能、柔韌性好的特點(diǎn),性能互補(bǔ),形成互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),得到綜合性能好,性?xún)r(jià)比高的漆膜。在前期實(shí)驗(yàn)中,已得到三元聚合物體系的基礎(chǔ)配方,該配方通過(guò)成本計(jì)算,比一般改性聚氨酯丙烯酸光固化體系配方成本下降30%,基本性能優(yōu)越,十分有利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。4 項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)(主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會(huì)效益、技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景以及獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況) 產(chǎn)品性能 利用醇類(lèi)溶劑的揮發(fā)性快,帶走涂料中水分的揮發(fā)性。使成膜更性改變了傳統(tǒng)水性光固化成膜慢的難題; 利用水性特制的光亮劑加入配方中5~10%,能提高光澤(60176。角),30176。以上做出真正的高光澤水性高光UV涂料,且不影響粘度,施工性能經(jīng)60176。168小時(shí)的恒溫測(cè)試穩(wěn)定性好,不分層、不破乳、不結(jié)塊; 當(dāng)加了5-10%的光亮劑后的UV涂膜能達(dá)到涂厚1015um,%,且防水、防污、耐磨,高溫不回粘的特點(diǎn)優(yōu)為明顯。 技術(shù)參數(shù):外觀全透明微黃粘稠液體固含量(%)63177。2PH值89粘度(mpa. s)8001600玻璃化溫度(Tg℃
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