电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆，其特征在于，包括乳液组和交联剂组，其中，以所述乳液组为A组，主要由自交联水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯树脂分散体构成，所述自交联水性丙烯酸乳液的质量分数为15~30%，所述水性聚氨酯树脂分散体的质量分数为15~35%；以所述交联剂组为B组，由氮丙啶交联剂和去离子水构成，所述氮丙啶交联剂的质量分数为30~50%，所述去离子水的质量分数为50~70%；所述A组与B组之间的质量比为20~30:1。本发明还公开该水性底漆的制备方法。该水性底漆具有较好的基材的润湿附着以及耐水性，并提高UV面漆在水性底漆上的附着，从而改善整个漆膜的物理化学性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆。同时，本发明还涉及该水性底漆的制备方法。

背景技术

一直以来，计算机、通讯和消费电子产品对防腐和外观装饰都有较高的要求，而这与其所使用的涂料关系紧密。目前，政府和社会开始加强对环境污染的监控，3C产品加工企业也不得不面对“环保”或者“搬迁”的选择，故而“UV紫外光固化涂料”、“水性塑胶涂料”等性能突出且环境友好的技术成为3C用涂料的发展的重点。

市场对水性涂料的需求在增大，但是电子产品所用的塑料品种很多元化，水性涂料在很多基材上难以获得和溶剂型涂料同等的性能，尤其是耐水性。因而，水性涂料在当前工程塑料上的涂装收到很多的限制。

发明内容

本发明的目的之一在于提供的一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆，该水性底漆具有较好的基材的润湿附着以及耐水性，并提高UV面漆在水性底漆上的附着，从而改善整个漆膜的物理化学性能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆，包括乳液组和交联剂组，其中，以所述乳液组为A组，主要由自交联水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯树脂分散体构成，以A组总质量为计算基准，所述自交联水性丙烯酸乳液的质量分数为15~30%，所述水性聚氨酯树脂分散体的质量分数为15~35%；以所述交联剂组为B组，由氮丙啶交联剂和去离子水构成，所述氮丙啶交联剂的质量分数为30~50%，所述去离子水的质量分数为50~70%；所述A组与B组之间的质量比为20~30:1。

进一步地，所述A组还包括以下质量分数的组分：

胺中和剂0.5~2％

分散剂 0.5~5％

流平剂0.5~2％

消泡剂0.01~0.05%

成膜助剂 3~8％

疏水型碱溶胀增稠剂 5~15％

疏水改性乙氧基化氨基树脂增稠剂 1~5%

液态流变助剂 0.5~2％

哑粉 1~5％

蜡粉 1~5％

颜料 2~25％

去离子水 8~15％。

本发明所述的自交联水性丙烯酸乳液是含有自缩合和自氧化的官能团的水性丙烯酸乳液，对塑料底材附着优异，具有相对偏高的玻璃化温度(Tg)和最低成膜温度(MFFT)，可以为涂膜增加硬度及耐醇性，如路博润的PC-27。

本发明所述水性聚氨酯树脂分散体(水性PUD)必须对塑料底材和UV面漆均能提供良好的附着性，耐水性佳，可通过其调节漆膜的柔韧性，如路博润的PC-55。

本发明所述的胺中和剂可选择氨水、二甲基乙醇胺或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的分散剂可选择低分子量润湿好的聚合物与高分子量分散效果好的聚合物相搭配，从而提高颜料的展色性与稳定性，如ADDITOL VXW6208、Lutensit® A-EP。

本发明所述的流平剂可选择有机硅类流平剂，由于水的表面张力偏大，不容易润湿底材，而有机硅类流平剂能更好的降低涂料的表面张力，如BYK333、TEGO270，但是须控制其用量，用量过大会对UV面漆的涂装造成影响。

本发明所述的消泡剂可用消泡能力强的有机硅类消泡剂，如DEGO810，但是有机硅类消泡剂如果用量偏大容易造成缩孔，此时可搭配一定量的非有机硅类消泡剂，非有机硅类消泡剂消泡能力弱，但是不容易产生缩孔，如DA4025。

本发明所述的成膜助剂可选择十二酯醇、丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚醋酸酯或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的疏水型碱溶胀增稠剂是在碱溶胀增稠剂分子支链上接上反应型表面活性剂的增稠剂，可选择如陶氏的901。

本发明所述的疏水改性乙氧基化氨基树脂增稠剂可选择如H400、H600或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的液态流变助剂为在以脲官能团改性的吡咯烷酮的溶液，本发明选用中极性的BYK-410来改善防沉降和防流挂。

本发明所述的哑粉可选择OK607、OK520或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的蜡粉可选择S232、1792或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的颜料可选择600#碳黑、R980红、4920蓝、F3RK红、G2200黄、DR376红、GS櫈、ECKART801水性铝银浆、ECKART9165水性铝银浆等或它们中的两种以上的混合物。

本发明所述的氮丙啶交联剂是能与羧基反应的100%活性含量的多官能氮丙啶交联剂SAC-100。

本发明的目的之二是提供上述水性底漆的制备方法。本发明通过以下技术方案来实现：

一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆的水性底漆的制备方法，包括以下步骤：

(1) 按配比称取成膜助剂、液态流变助剂 、疏水改性乙氧基化氨基树脂增稠剂、部分胺中和剂、分散剂、流平剂、消泡剂、哑粉 、蜡粉、颜料和部分去离子水按顺序加入混合搅拌均匀，研磨得到预分散浆待用；

(2) 自交联水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯树脂分散体按配比加入搅拌罐中，边搅拌边加入预分散浆，加完预分散浆后继续搅拌至混合均匀；

(3) 用剩余去离子水将疏水型碱溶胀增稠剂稀释至固含量为20%~50%(质量百分比)后，边搅拌步骤(2)的浆料边滴入稀释后的疏水型碱溶胀增稠剂中，滴加完后继续搅拌至混合均匀；

(4) 剩余胺中和剂在步骤(3)的浆料中，边搅拌边滴入将pH值调整至8.0~9.0，继续搅拌均匀，然后过滤，得到A组浆料；

(5) 氮丙啶交联剂和去离子水按配比混合均匀，作为B组浆料；

(6)所述A组浆料和B组浆料按质量比20~30:1混合均匀，即得水性底漆。

本发明具有以下优点：

(1) 本发明以自交联水性丙烯酸乳液和水性PUD搭配作为A组的主体，含有较多的羧基，当与B组组分中的氮丙啶交联剂按一定比例相配合，且在60℃烘烤条件下促使两组份之间的交联反应，最终形成不仅对底材附着力良好，耐水性优异的水性涂层。且该水性底漆与现有的UV面漆性能相适配，配套使用可以使整个漆膜的物理化学性能达到与溶剂型涂料同等的标准。可应用于PC、ABS、PC+ABS、PA、PPS等工程塑料表面，并可直接使用现有油性漆的涂装设备进行涂装，对底材以及UV面漆有着良好的附着力，且耐水性优异。

(2) 本发明提供的电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆，固含量为30~50％，室温避光贮存时间为六个月，喷涂后干膜厚度控制在10~20µm，在60℃温度下烘烤1小时后再涂装UV面漆，UV面漆膜厚为10~20µm，干燥后整个漆膜性能可达到与溶剂型涂料同等的物化性能，满足电子产品涂料的常规检测。

具体实施方式

下面列举一部分具体实例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

以下实施例中，自交联水性丙烯酸乳液是含有自缩合和自氧化的官能团的水性丙烯酸乳液，对塑料底材附着优异，具有相对偏高的玻璃化温度(Tg)和最低成膜温度(MFFT)，可以为涂膜增加硬度及耐醇性，如路博润的PC-27。水性聚氨酯树脂分散体(水性PUD)必须对塑料底材和UV面漆均能提供良好的附着性，耐水性佳，可通过其调节漆膜的柔韧性，如路博润的PC-55。胺中和剂可选择氨水、二甲基乙醇胺或它们中的两种以上的混合物。分散剂可选择低分子量润湿好的聚合物与高分子量分散效果好的聚合物相搭配，从而提高颜料的展色性与稳定性，如ADDITOL VXW6208、Lutensit® A-EP。流平剂可选择有机硅类流平剂，由于水的表面张力偏大，不容易润湿底材，而有机硅类流平剂能更好的降低涂料的表面张力，如BYK333、TEGO270，但是须控制其用量，用量过大会对UV面漆的涂装造成影响。消泡剂可用消泡能力强的有机硅类消泡剂，如DEGO810，但是有机硅类消泡剂如果用量偏大容易造成缩孔，此时可搭配一定量的非有机硅类消泡剂，非有机硅类消泡剂消泡能力弱，但是不容易产生缩孔，如DA4025。成膜助剂可选择十二酯醇、丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚醋酸酯或它们中的两种以上的混合物。疏水型碱溶胀增稠剂是在碱溶胀增稠剂分子支链上接上反应型表面活性剂的增稠剂，可选择如陶氏的901。疏水改性乙氧基化氨基树脂增稠剂可选择如H400、H600或它们中的两种以上的混合物。液态流变助剂为在以脲官能团改性的吡咯烷酮的溶液，本发明选用中极性的BYK-410来改善防沉降和防流挂。哑粉可选择OK607、OK520或它们中的两种以上的混合物。蜡粉可选择S232、1792或它们中的两种以上的混合物。颜料可选择600#碳黑、R980红、4920蓝、F3RK红、G2200黄、DR376红、GS櫈、ECKART801水性铝银浆、ECKART9165水性铝银浆等或它们中的两种以上的混合物。氮丙啶交联剂是能与羧基反应的100%活性含量的多官能氮丙啶交联剂SAC-100。

本发明的电子产品塑料外壳上配套UV面漆的水性底漆的制备方法，包括以下步骤：

(1) 按配比称取成膜助剂、液态流变助剂、疏水改性乙氧基化氨基树脂增稠剂、部分胺中和剂、分散剂、流平剂、消泡剂、哑粉、蜡粉、颜料和部分去离子水，然后按顺序加入搅拌罐中混合搅拌均匀，而后用砂磨机研磨至要求细度，得到预分散浆待用。

(2) 把自交联水性丙烯酸乳液和水性PUD按配比加入搅拌罐中，边搅拌边加入预分散浆，加完后中速搅拌10分钟。

(3) 用剩余去离子水将疏水型碱溶胀增稠剂稀释至固含量为20%~50%（质量百分比）后，边搅拌步骤(2)的浆料边滴入稀释后的疏水型碱溶胀增稠剂，滴加完后中速搅拌30分钟。

(4)边搅拌步骤(3)的浆料边滴入胺中和剂，将pH值调整至8.0~9.0，中速搅拌30分钟后用300目的滤网过滤，得到A组浆料；

(5) 氮丙啶交联剂和去离子水按配比混合均匀，作为B组浆料。

(6)A组浆料和B组浆料按质量比20~30:1混合，即为水性底漆。

将上述实施例的水性底漆喷涂于相同底材上，60℃下烘烤1小时后涂装UV面漆，以下为UV干燥后的漆膜常规性能检测：