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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