[发明专利]无溶剂型金属防腐UV快速固化黑色涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种无溶剂、低粘度、固化速度快、柔韧性好、附着力好、可回收循环再利用，防腐性能优异且可带锈涂装的金属防腐UV快速固化黑色涂料及其制备方法。

背景技术

金属材料是人类社会发展的重要物质基础，但是大量的金属材料尤其是钢铁材料的腐蚀给人类社会带来了巨大的损失。调查显示美国1995年因金属材料腐蚀导致的经济损失约为3000亿美元，相当于当年美国国民生产总值（GNP）的4.21wt%。其他工业化国家的金属材料腐蚀导致的损失占其GNP的3～5wt%。

我国的金属材料腐蚀年损失为5000亿元，以2000年我国GNP10710亿美元计算，年腐蚀损失约占GNP的6wt%。金属材料腐蚀已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一，因此研究金属腐蚀控制技术与方法，防止或减缓腐蚀破坏，对经济与社会发展具有重要意义。

且随着人们环保意识的增强以及环境保护的客观要求，传统溶剂型防腐涂料虽然具有良好的防腐性能，但都属于传统溶剂型防腐涂料，在涂装过程中会造成大量有机溶剂的挥发，不仅会影响涂膜的性能，还会损害作业人员的健康并导致环境污染，据报道涂料涂装过程挥发的有机溶剂是美国空气污染的主要来源之一。因此，开发VOC或无VOC环保型涂料成为当前以及今后防腐涂料的重点研究方向之一。

紫外光固化涂料主要指在紫外光照射下能迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装固化和环境友好特征，自20世纪60年代成功应用在木器涂装上，已经拓展到现在大量应用于纸张、塑料、金属、玻璃、陶瓷等多种基材。

目前，光固化涂料在金属涂装领域的应用集中在食品、饮料包装罐涂装，在金属标牌装饰、金属饰板、铝合金门窗保护等方面也有广泛应用。在国内，UV固化金属防腐涂料还没有广泛应用，主要是由于低成本光固化涂料在固化速度、对钢材的附着力和对钢材腐蚀保护能力方面存在不足；在国外，该技术被美国奎克化学（Quaker）、德国戈德曼（Goldmann）等跨国公司垄断。因此，急需开发一种新的适于钢材腐蚀保护，相对廉价的光固化涂料来提高国内企业的技术能力，同时打破该技术的国际壁垒。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种无溶剂型金属防腐UV快速固化黑色涂料。

本发明的另一目的是提供一种上述涂料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种无溶剂型金属防腐UV快速固化黑色涂料，该涂料由如下重量百分比的组分混合而成：

上述各组分之和为100wt%。

本发明无溶剂型金属防腐UV快速固化黑色涂料进一步优选由如下重量百分比的组分混合制成：光固化树脂25～30wt%，光固化单体50～60wt%，附着力促进剂2～4wt%，光引发剂5～6wt%，润湿流平剂0.3～0.8wt%，炭黑5～7wt%，防沉剂0.5～1.5wt%，消泡剂0.1～0.5wt%，分散剂0.5～1.5wt%；前述各组分之和为100wt%。

本发明无溶剂型金属防腐UV快速固化黑色涂料更优选由如下重量百分比的组分混合制成：光固化树脂28wt%，光固化单体54.5wt%，附着力促进剂3wt%，光引发剂5.6wt%，润湿流平剂0.6wt%，炭黑6wt%，防沉剂1wt%，消泡剂0.3wt%，分散剂1wt%。

本发明的光固化树脂包括但不限于环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂中的一种或几种以上的混合物。

所述光固化单体包括但不限于1~6官能的（甲基）丙烯酸酯，尤其是1~3官能的低粘度快速固化的（甲基）丙烯酸酯，包括但不限于：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1.6-已二醇二丙烯酸脂、2-氨基甲酸异丙酯基丙烯酸乙酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化（2）新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化（3）甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五/六丙烯酸酯。进一步的，1~3官能的低粘度快速固化的（甲基）丙烯酸酯（LQM）具有如下所示的分子结构。

式中：P=0-2,