本发明涉及亲水涂料领域，具体涉及一种紫外光固化铝箔涂料及其制备方法。
背景技术：
随着科技的发展，大家对环境污染和全球变暖越来越关注，制造商和科学家们开始重点发展绿色科技。人们在生活方式上也逐渐发生变化，开始转向绿色产品。从20世纪70年代起，涂料工业也紧随这一改变的脚步，例如，在一系列溶剂使用中开始注重减少有机溶剂的排放。因为过量有机溶剂的释放对环境和人们的身体都会带来严重的影响。
这一领域的许多科学家和制造商们开始研究发展无有害污染物的涂料，其中光固化涂料就是一个热门方向并且得到了快速发展和应用。光固化涂料是光引发剂在光照条件下分解成活性自由基，诱导含有不饱和双键的低聚物进行聚合反应生成固态交联结构的涂料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种紫外光固化铝箔涂料及其制备方法，以解决涂料对环境的影响问题。
按重量百分比该紫外光固化铝箔涂料由以下组分组成：
甲苯10份-30份
乙二醇独甲醚10份-30份
丙烯酸35份-50份
丙烯酸羟丙酯20份-35份
丙烯酸丁酯2份-10份
偶氮二异丁腈0.5份-1份
十二硫醇0.5份-2份
甲基丙烯酸缩水甘油酯5份-15份
四丁基溴化铵5份-10份
对苯二酚5份-10份
活性稀释剂3份-8份
光引发剂5份-15份
紫外光固化铝箔涂料的制备方法，主要步骤包括：
（1）在四口瓶中加入甲苯和乙二醇独甲醚混合溶剂，升温至70℃左右；
（2）按设定比例称量反应丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯，混合在一起；
（3）将计量好的引发剂偶氮二异丁腈、十二硫醇溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
（4）将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
（5）聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
（6）加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、催化剂四丁基溴化铵、阻聚剂对苯二酚，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
（7）待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
（8）加入活性稀释剂、光引发剂，搅拌均匀；
（9）用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
与现有技术相比，本发明的有益技术成果：
1、本发明的紫外光固化铝箔涂料是光引发剂在光照条件下分解成活性自由基，诱导含有不饱和双键的低聚物进行聚合反应生成固态交联结构的涂料。该亲水涂料具有超强的耐磨损性、耐划伤性、耐持久性，优良的耐化学性能。
2、紫外光固化方法作为一种成熟的成膜方法，具有固化时间短，占地少，费用低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。
实施例1
在四口瓶中加入甲苯10份和乙二醇独甲醚10份混合溶剂，升温至70℃左右；
称量反应丙烯酸35份、丙烯酸羟丙酯25份、丙烯酸丁酯10份，混合；
将引发剂偶氮二异丁腈1份、十二硫醇2份溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
加入一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、催化剂四丁基溴化铵5份、阻聚剂对苯二酚6份，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
加入活性稀释剂3份、光引发剂10份，搅拌均匀；
用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
实施例2
在四口瓶中加入甲苯10份和乙二醇独甲醚30份混合溶剂，升温至70℃左右；
按设定比例称量反应丙烯酸45份、丙烯酸羟丙酯30份、丙烯酸丁酯6份，混合在一起；
将引发剂偶氮二异丁腈1份、十二硫醇1份溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
加入甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、催化剂四丁基溴化铵8份、阻聚剂对苯二酚6份，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
加入活性稀释剂5份、光引发剂10份，搅拌均匀；
用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
实施例3
在四口瓶中加入甲苯30份和乙二醇10份独甲醚混合溶剂，升温至70℃左右；
按设定比例称量反应丙烯酸40份、丙烯酸羟丙酯35份、丙烯酸丁酯2份，混合在一起；
将引发剂偶氮二异丁腈0.5份、十二硫醇1份溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
加入基丙烯酸缩水甘油酯6份、催化剂四丁基溴化铵5份、阻聚剂对苯二酚10份，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
加入活性稀释剂5份、光引发剂10份，搅拌均匀；
用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
实施例4
在四口瓶中加入甲苯10份和乙二醇独甲醚10份混合溶剂，升温至70℃左右；
按设定比例称量反应丙烯酸35份、丙烯酸羟丙酯40份、丙烯酸丁酯10份，混合在一起；
将计量好的引发剂偶氮二异丁腈1份、十二硫醇1份溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
加入甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、催化剂四丁基溴化铵5份、阻聚剂对苯二酚8份，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
加入活性稀释剂6份、光引发剂10份，搅拌均匀；
用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
实施例5
在四口瓶中加入甲苯30份和乙二醇独甲醚30份混合溶剂，升温至70℃左右；
按设定比例称量丙烯酸45份、丙烯酸羟丙酯35份、丙烯酸丁酯5份，混合；
将计量好的引发剂偶氮二异丁腈1份、十二硫醇0.5份溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中；
将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有溶剂的四口瓶中进行聚合；
聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把体系温度升至105-110℃；
加入甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、催化剂四丁基溴化铵5份、阻聚剂对苯二酚6份，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
待体系冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；
加入活性稀释剂5份、光引发剂5份，搅拌均匀；
用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到亲水涂料。
其中，甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
其中，铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
其中，固化时间达到120s后，涂膜表面已经干燥硬化，丙烯酸和低聚物反应完全，再增加固化时间，涂膜的耐水性能增加不明显，所以涂膜的最佳固化时间为120s。
分别对实施例1-5制备的紫外光固化铝箔涂料进行性能测试，方法如下：
根据gb9286-98百格测试标准测定涂料成膜后的附着力；
将紫外光固化铝箔涂料在0.3～0.5mpa气压下用七孔高雾化喷漆枪喷涂于50mm×50mm、厚度为1mm经乙醇擦拭过的玻璃基片上喷涂一层，于80℃固化2-3h得到15-25μm的涂层，再喷涂一层，于80℃固化2-3h，得到带有涂层的待测样品，涂层总厚度为30-50μm。
将待测样品置于25℃水中，使2/3面积的涂层浸于水中3d，观察涂层发白和脱落的程度，考察涂层的耐水性，同时将样品取出后测试被浸部分涂层在25℃与水的接触角，与未浸泡前的接触角对比，考察涂层的持续亲水性，接触角采用接触角测量仪(型号为jgw-360a)测定。
表1
由表1可见，本发明制得的紫外光固化铝箔涂料按照实施例2的综合性能最佳，具有很好的应用前景。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
1.一种紫外光固化铝箔涂料，其特征在于：按重量份数由以下组分组成：
甲苯10份-30份
乙二醇独甲醚10份-30份
丙烯酸35份-50份
丙烯酸羟丙酯20份-35份
丙烯酸丁酯2份-10份
偶氮二异丁腈0.5份-1份
十二硫醇0.5份-2份
甲基丙烯酸缩水甘油酯5份-15份
四丁基溴化铵5份-10份
对苯二酚5份-10份
活性稀释剂3份-8份
光引发剂5份-15份。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化铝箔涂料，其特征在于，按重量份数由以下组分组成：丙烯酸45份、丙烯酸羟丙酯30份、丙烯酸丁酯6份、偶氮二异丁腈1份、十二硫醇1份、甲基丙烯酸缩水甘油酯10份、四丁基溴化铵8份、对苯二酚6份、活性稀释剂5份、光引发剂10份。
3.根据权利要求2所述的一种紫外光固化铝箔涂料，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯在醋酸丁酯中按照质量比为1：5稀释。
4.根据权利要求2所述的一种紫外光固化铝箔涂料，其特征在于，所述铝箔需要进行脱脂处理，即在5%的naoh溶液中浸没30s后，用去离子水冲洗干净，接着在25%的硝酸溶液中浸没1min，然后用去离子水冲洗干净，烘干。
5.根据权利要求2所述的紫外光固化铝箔涂料，其特征在于，所述光固化的时间为120s。
6.一种紫外光固化铝箔涂料的制备方法，其特征在于：
步骤包括：
（1）在四口瓶中加入甲苯和乙二醇独甲醚混合溶剂，升温至70℃左右；
（2）称量反应丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯，混合在一起；将计量好的引发剂偶氮二异丁腈、十二硫醇溶解于丙烯酸和丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯中，制得混合液；
（3）将混合液加入到滴液漏斗中，用4-5h把混合液滴加到盛有甲苯和乙二醇独甲醚的四口瓶中进行聚合；
（5）聚合完成后保温2h，得到亲水性的丙烯酸酯共聚物，然后把温度升至105-110℃；
（6）加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、四丁基溴化铵、对苯二酚，反应2.5h，得到光敏型亲水性低聚物；
（7）待光敏型亲水性低聚物冷却后，减压蒸馏，除去溶剂；再向光敏型亲水性低聚物中加入活性稀释剂、光引发剂，搅拌均匀，制得涂液；
（8）用线棒涂布器把涂液涂布在已处理过的铝箔上，然后放入抽屉式固化机中进行光固化，得到紫外光固化亲水铝箔涂料。
技术总结