本發明屬于涂料技術領域，尤其涉及一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料及其制備方法。
背景技術：
紫外光固化涂料是一種環保節能型涂料，其固化能耗約為熱固化的1/5，且沒有或者很低的揮發性有機化合物(voc)排放特點，固化速率快，固化溫度低，節能環保，生產效率高，適合流水線生產。紫外光固化涂料一般由低聚物、單體、光引發劑及助劑組成，經過紫外光輻射引起光引發劑分解，生成活性自由基引發單體或低聚物聚合交聯，從而形成涂層。近些年，紫外光固化涂料在光纖涂層、cd涂層/dvd粘合劑、信用卡、木材、飲料罐、食品包裝、雜志封面等都有著十分迅速的發展。
目前不銹鋼、鋁合金用漆常采用兩種涂料：一是電泳漆，電泳漆在水分散體系中電場的作用下沉積于材料表面，再經高溫烘烤而固化成膜；二是粉末涂料，粉末涂料通過靜電噴涂的方式吸附到材料表面，然后在高溫下熔融并交聯成膜。但現有涂料存在：設備投資成本高、干燥時間長、能耗高、不能自由調整漆膜光澤度和顏色等缺陷，其中粉末涂料還存在固化后表面效果差等缺點。
技術實現要素：
本發明目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料及其制備方法，旨在解決現有紫外光固化涂料用于鋁合金表面時附著力差、固化性能低等技術問題。
為了實現上述發明目的，本發明的一方面，提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料。所述紫外光固化涂料包括以下重量份的組分：
本發明的另一方面，提供了一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法。所述方法包括如下步驟：
按照上述紫外光固化涂料的配方分別稱取各組分；
將所述uv樹脂、所述活性單體、所述分散劑、所述消泡劑、所述流平劑和所述防沉劑進行第一混料處理，得第一混料物；
將所述消光粉和所述填料加入所述第一混料物中，進行第二混合處理，得第二混料物；
將所述光引發劑和所述附著力促進劑加入第二混料物中，進行第三混料處理，得所述紫外光固化涂料。
與現有技術相比，本發明提供的用于鋁合金表面的紫外光固化涂料，可在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面形成附著力好、柔韌性好的保護層，且涂膜具有硬度高、耐磨、耐腐蝕等特點。該紫外光固化涂料中的各成分之間共同通過協效作用，使涂料在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面具有優異固化效果。涂裝了本發明的紫外光固化涂料的合金鋁片，用來做鋁合金pcb蓋板時，光澤低于10度，外觀平整、微觀粗糙，能夠提高pcb板鉆孔精度40％左右。
本發明提供的用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法，具有工藝簡單，成本低，效率高的特點，而且能自由調整漆膜光澤度和顏色；用該方法制備的紫外光固化涂料用于鋁合金表面時，具有附著力好、固化性能優異等技術效果。
具體實施方式
為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
一方面，本發明實施例提供一種用于鋁合金表面的紫外光固化涂料。本發明實施例紫外光固化涂料，包括以下重量份組分：
本實施例的紫外光固化涂料，根據鋁合金材料表面的特點，綜合利用uv樹脂、光引發劑、分散劑、消泡劑、流平劑、附著力促進劑、防沉劑、活性單體、消光粉和填料等各種成分，并對各成分按不同的重量份配比組合，各成分之間共同協效作用，使該紫外光固化涂料在合金鋁片、不銹鋼型材等制品表面形成附著力好、柔韌性好的保護層。涂裝了本發明的紫外光固化涂料的合金鋁片，用來做鋁合金pcb蓋板時，光澤低于10度，外觀平整、微觀粗糙，能夠提高pcb板鉆孔精度40％左右，顯著優于現有技術。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的uv樹脂重量份優選40份、50份、60份、70份、80份；uv樹脂在本實施例中可為環氧丙烯酸酯樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、改性丙烯酸酯樹脂和有機硅樹脂中的一種或多種，優選為氰特化工、長興化學、沙多瑪、三木化工、千葉化工、科田化工與博興化工的uv樹脂。uv樹脂在受光線照射后，能在較短的時間內迅速發生物理和化學變化，進而交聯固化的低聚物。在本發明實施例提供的uv樹脂質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的固化效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的光引發劑重量份優選2份、3份、4份；光引發劑在本實施例中可為芳香酮、α-羥基酮衍生物、苯偶酰和酰基磷氧化物中的一種或多種，優選汽巴公司產的1173、184、bp與tpo。光引發劑分子有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片，從而使活性單體聚合。在本發明實施例提供的光引發劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時活性單體聚合的效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的分散劑重量份優選1份、2份、3份；分散劑在本實施例中可為氨基類改性嵌段共聚物和多元羧酸類嵌段共聚物中的一種或多種，優選為畢克公司牌號byk-103、byk-104s與byk164。分散劑可均一分散本實施例中那些難于溶解于液體的無機或有機填料的固體及液體顆粒，同時也能防止顆粒的沉降和凝聚。在本發明實施例提供的分散劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時分散效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的消泡劑重量份優選0.05份、0.1份、0.2份；消泡劑在本實施例中可為有機硅聚合物和改性聚硅氧烷中的一種或多種，優選為畢克公司牌號byk-055、byk-141，以及迪高公司牌號tego920。消泡劑可在涂料施工過程中降低表面張力，抑制泡沫產生或消除已產生泡沫。在本發明實施例提供的消泡劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時消泡效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的流平劑重量份優選0.1份、1份、2份；流平劑在本實施例中可為聚丙烯酸、聚硅氧烷-聚醚共聚物、有機硅氧烷與氟表面活性劑中的一種或多種，優選為畢克公司牌號byk-358、byk-378、byk-3570與迪高公司牌號tego432。流平劑能促使涂料在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜，可有效降低涂飾液表面張力，提高其流平性和均勻性。在本發明實施例提供的流平劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的流平性和均勻性效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的附著力促進劑重量份優選0.1份、0.5份、1份；附著力促進劑在本實施例中可為改性磷酸酯類附著力促進劑。附著力促進劑可改進涂料體系的附著力、提高其韌性，有效防止涂料脫落。在本發明實施例提供的附著力促進劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的附著力和韌性效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的防沉劑重量份優選0.1份、1份、2份；防沉劑在本實施例中可為二氧化硅、聚酰胺的多元羧酸鹽與有機膨潤土中的一種或多種。防沉劑，優選為德固賽牌號r-972、畢克公司牌號byk-410。防沉劑可以控制涂料的流變，使涂料具有觸變性，提高其黏度。在本發明實施例提供的防沉劑質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的粘度效果達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的活性單體重量份優選5份、10份、20份、30份；活性單體在本實施例中可為二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一種或多種，優選氰特化工、長興化工與三木化工的產品。活性單體不僅可以改善涂料黏度和施工流變性，而且可以改變其固化速率、改善固化涂層的性能。在本發明實施例提供的活性單體質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的性能達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的消光粉重量份優選1份、2份、5份、10份；消光粉在本實施例中可為二氧化硅與消光蠟漿中的一種或多種，優選德固賽牌號ok-500、格雷斯牌號rad2105與德謙牌號fa115。消光粉能均衡控制涂膜表面光澤，增加涂膜的耐磨性和抗劃痕性。在本發明實施例提供的消光粉質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的耐磨性能和抗劃痕性能達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中的填料重量份優選5份、10份、20份、30份；填料在本實施例中可為滑石粉、透明粉和耐磨粉中的一種或多種。在本發明實施例提供的填料質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的性能達到最優。
具體地，在本發明一實施例中，該紫外光固化涂料中還可以進一步包括顏料，且顏料重量份優選1份、5份、10份；顏料在本實施例中可鈦白粉、酞青藍色粉中的一種或多種，顏料決定紫外光固化涂料的顏色，當顏料的含量為0時，為透明漆。在本發明實施例提供的顏料質量份的范圍內，可使該紫外光固化涂料用于鋁合金表面時的著色效果達到最優。
另一方面，相應地，本發明實施例還提供了上述用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的制備方法。該制備方法包括如下步驟：
s01：按照上述紫外光固化涂料的配方分別稱取各組分；
s02：將其中稱取的uv樹脂、活性單體、分散劑、消泡劑、流平劑和防沉劑進行第一混料處理，得第一混料物；
s03：將稱取的消光粉和填料加入上述第一混料物中，進行第二混合處理，得第二混料物；
s04：將剩余的光引發劑和附著力促進劑加入上述第二混料物中，進行第三混料處理，得所述紫外光固化涂料。
本發明提供的制備用于鋁合金表面的紫外光固化涂料的方法，具有工藝簡單，成本低，效率高的特點，而且能自由調整漆膜光澤度和顏色；用該方法制備的紫外光固化涂料用于鋁合金表面時，具有附著力好、固化性能優異等技術效果。
具體地，在上述步驟s02中，第一混料處理過程為：溫度25-50℃，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘。相應地，當根據涂料粘度的需要時，優選在步驟s02過程中，可只加入部分活性單體，剩下的活性單體在步驟s04過程中加入。
具體地，在上述步驟s03中，第二混料處理過程為：溫度30-70℃，速度1000-1500轉/分鐘，攪拌20-25分鐘。相應地，當根據基材需要，需制備具有顏色的紫外光固化涂料時，可在步驟s03過程中增加顏料，增加的顏料可以和消光粉、填料一起進行第二混合處理。
具體地，在上述步驟s04中，第三混料處理過程為：溫度25-60℃以下，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘。
上述步驟中所優選的溫度、速度和時間，使得本實施例的紫外光固化涂料制備過程中混料更加充分，紫外光固化涂料的綜合性能達到最優。
本發明先后進行過多次試驗，現舉一部分試驗結果作為參考對發明進行進一步詳細描述，下面結合具體實施例進行詳細說明。
實施例1
本實施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表1(重量份計)。
表1
上述表1中，100％uv樹脂為dsm的uv樹脂；分散劑為byk-103；消泡劑為byk-055；流平劑為byk358；防沉劑為德固賽牌號r-972；光引發劑為汽巴公司牌號1173；填料為k牌滑石粉牌號tp-3000；單體為氰特的聚丙烯酸類單體；附著力促進劑為改性磷酸酯；消光粉為德謙牌號fa115。
本實施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：
s11：按照上述表1中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；
s12：將上述100％uv樹脂、部分活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘。
s13：再加入消光粉和填料在30-70℃之間，速度1000-1500轉/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。
s14：補加余下的活性單體調節粘度，以及將光引發劑和附著力促進劑加入，在25-60℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。
上述部分活性單體與余下活性單體的質量比為5：1。
將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調節輥涂機的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進行固化，得到漆膜。
對實施例1中的漆膜的性能進行檢測，得到結果見表2。
表2
由表2可以看出，本實施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時不崩邊，具有很好的固化性能。當其用于pcb蓋板打孔時，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優于現有技術。
實施例2
本實施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表3(重量份計)。
表3
上述表3中，100％uv樹脂為dsm的uv樹脂；分散劑為byk-103；消泡劑為byk-055；流平劑為byk358；防沉劑為德固賽牌號r-972；光引發劑為汽巴公司牌號1173；填料為k牌滑石粉牌號tp-3000；顏料為鈦白粉；活性單體為二丙二醇二丙烯酸酯；附著力促進劑為磷酸酯；消光粉為德固賽牌號ok-500。
本實施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：
s21：按照上述表3中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；
s22：將上述100％uv樹脂、活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘。
s23：再加入消光粉和填料在溫度30-70℃之間，速度1000-1500轉/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。
s24：將光引發劑和附著力促進劑加入，在溫度25-60℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。
將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調節輥涂機的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進行固化，得到漆膜。
對實施例2中的漆膜的性能進行檢測，得到結果見表4。
表4
由表4可以看出，本實施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時不崩邊，具有很好的固化性能。當其用于pcb蓋板打孔，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優于現有技術。
實施例3
本實施例提供的紫外光固化涂料的各組分含量見表5(重量份計)。
表5
上述表5中，100％uv樹脂為dsm的聚酯丙烯酸樹脂；分散劑為byk164；消泡劑為tego920；流平劑為byk-3570；防沉劑為德固賽牌號r-972；光引發劑為汽巴公司牌號1173；填料為k牌滑石粉牌號tp-3000；顏料為鈦白粉；活性單體為二丙二醇二丙烯酸酯；附著力促進劑為改性磷酸酯；消光粉為德固賽牌號ok-500。
本實施例提供的紫外光固化涂料的制備方法如下：
s31：按照上述表5中紫外光固化涂料所含的成分及其重量份分別稱取各成分原料；
s32：將上述100％uv樹脂、活性單體、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉劑在溫度25-50℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘。
s33：再加入消光粉和填料在溫度30-70℃之間，速度1000-1500轉/分鐘，攪拌20-25分鐘，使其分散均勻。
s34：將光引發劑和附著力促進劑加入，在溫度25-60℃之間，速度800-1000轉/分鐘，攪拌10-15分鐘，得到紫外光固化涂料。
將上述方法制得的紫外光固化涂料通過輥涂的方式涂布在合金鋁片表面，可通過調節輥涂機的速度、輥輪的高度和夾緊的程度來控制涂布量，然后將被涂布的合金鋁片置于uv燈下進行固化，得到漆膜。
對實施例3中的漆膜的性能進行檢測，得到結果見表6。
表6
由表6可以看出，本實施例的紫外光固化涂料得到的漆膜表面平整度高、迅速流平，手感好、光澤均勻、硬度低、柔韌性好，裁剪時不崩邊，具有很好的固化性能。當其用于pcb蓋板打孔，可以提高pcb板的打孔精度40％左右，顯著優于現有技術。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。