快干水性UV固化木器涂料制备和应用技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-11 17:28:51
中国林业科学研究院木材工业研究所联合江苏海田技术有限公司、圣象基团有限公司开展了快干水性UV固化木器涂料和应用技术的研究,已实现了木制品表面快干水性UV木器涂料的制备与应用。重点筛选配制出了高固含水性聚氨酯丙烯酸酯UV树脂;创新开发出水性聚氨酯丙烯酸酯UV涂料助剂体系;创新提出快干型水性UV涂料配套涂装、干燥技术。实现指标:本项目产品与其他水性UV固化木器涂料相比,干燥效率提高42%以上;与水性聚氨酯、水性丙烯酸酯类的涂料比较,涂膜厚度20μm时,表干时间30 min以上,而本项目产品仅需30s,同时普通水性漆漆膜硬度仅为B,而本技术产品漆膜硬度提升达到1H-2H,环保性能优异,TVOC仅22g/L,游离甲醛16mg/kg,苯系物、醇醚类、可溶性铅、镉、铬、汞均未检出。
现行的水性UV涂料干燥基本照搬传统的水性涂料和传统UV涂料的涂装、干燥技术,导致水性UV涂料干燥效率低、成膜性能有缺陷。本技术从水性UV涂料的基础——水性UV树脂出发,采用高固含水性UV树脂,并配之以相适应的助剂体系、涂装工艺及干燥工艺,实现快干型水性UV涂料生产技术。利用水溶性聚氨酯丙烯酸酯树脂和适合的助剂体系配制高固含水性UV涂料在干燥性能、漆膜性能和涂料环保性能方面具有很好的优势。开发的快干型水性UV涂料生产技术解决了现阶段水性紫外光(UV)固化涂料成膜速度慢、干燥时间长的技术瓶颈问题,通过水性UV树脂的种类及固含、快干型水性UV涂料助剂体系及配制工艺、针对性涂装及干燥等技术关键点的研究,实现了水性聚氨酯丙烯酸酯UV涂料的快速干燥。
本项目利用水溶性聚氨酯丙烯酸酯树脂和适合的助剂体系配制高固含水性UV涂料,并采用合适的涂装工艺和干燥工艺实现水性UV涂料的快干,对提高水性UV涂料干燥效率和漆膜性能具有重要意义,并提高了水性UV涂料在木材加工行业的综合利用价值。符合国家工业绿色发展规划(2016-2020年)提出的以传统工业绿色化改造为重点的国家战略。
随着木材加工行业对于节能降耗、绿色生产以及消费者对于木制品绿色环保和品质需求的不断提高,木器涂料的生产、施工效率和漆膜质量的需求也逐渐增加。本技术生产的产品绿色环保、生产效率高、产品质量优良,目前产品在市场中反响良好,并逐步扩大市场份额,这为快干水性UV木器涂料的发展带来了机遇,市场前景广阔。
本项目利用水溶性聚氨酯丙烯酸酯树脂、适合的助剂体系配制高固含水性UV涂料,并采用合适的涂装工艺和干燥工艺实现水性UV涂料的快干,对提高水性UV涂料干燥效率和漆膜性能具有重要意义,适用于木地板、木门窗、家具等木制品的环保涂装。快干型水性UV涂料生产技术提高了水性UV涂料在木材加工行业的综合利用价值。目前,该技术已经在江苏海田技术进行了生产和销售,在江门大自然家居有限公司、佛山市释然心木业有限公司、浙江简巨木业科技有限公司、浙江升华云峰新材股份有限公司、圣象集团有限公司进行了推广和应用,实现了快干水性UV木器涂料的工业化生产以及其涂饰木制品的工业化生产。目前相关产品在市场中反响良好,并逐步扩大市场份额,这为快干水性UV木器涂料的发展带来了机遇,市场前景广阔。
该技术团队由中国林业科学研究院林业新技术研究所木材科学实验室、江苏海田技术有限公司及圣象集团有限公司研发部门成员组成,由龙玲研究员任研发组长,负责整个研发工作。工作任务具体分工:(1)中国林业科学研究院林业新技术研究所负责水性UV树脂的制备和筛选,确定合适的水性UV树脂种类及固含量,确定水性UV涂料的制备工艺以及初步确定水性UV涂料的配制及涂装、干燥工艺。(2)江苏海田技术有限公司主要负责快干型水性UV木器涂料的中试、工业生产。(3)圣象集团有限公司主要负责快干型水性UV木器漆的地板涂装以及后期产品的应用。
UV涂料我国是木制品产量和消费大国,对木制品进行涂饰的需求不断增加,对木器涂料的环保性能及漆膜性能、涂装效率的要求也越来越高。水性UV木器涂料具备了水性涂料和UV涂料的优点,为提高其干燥效率、保证其漆膜物理性能,本技术开发了高固含量水性UV树脂制备技术、快干水性UV木器涂料复配技术及产品、快干高性能水性UV木器涂料木地板涂装技术,使得水性UV木器涂料的干燥固化时间缩短,生产效率提高,可用于地板等木制品的表面涂饰。根据江门大自然家居有限公司等企业的用户意见书:近一年水性UV涂料涂饰木制品销售约9000万元,增值约900万元。
本项目利用水溶性聚氨酯丙烯酸酯树脂和适合的助剂体系配制高固含水性UV涂料,并采用合适的涂装工艺和干燥工艺实现水性UV涂料的快干,对提高水性UV涂料干燥效率和漆膜性能具有重要意义,并提高了水性UV涂料在木材加工行业的综合利用价值。符合国家工业绿色发展规划(2016-2020年)提出的以传统工业绿色化改造为重点的国家战略。
随着木材加工行业对于节能降耗、绿色生产以及消费者对于木制品绿色环保和品质需求的不断提高,木器涂料的生产、施工效率和漆膜质量的需求也逐渐增加。本技术生产的产品绿色环保、生产效率高、产品质量优良,目前产品在市场中反响良好,并逐步扩大市场份额,这为快干水性UV木器涂料的发展带来了机遇,市场前景广阔。
本项目针对现有木制品用水性涂料成膜速度慢、干燥时间长、漆膜性能不佳等技术瓶颈,以及现有UV固化涂料粘度大不能用于异形木制品喷涂的问题,从涂料基础树脂的制备筛选出发,通过对水性光固化树脂的种类及固含量、快干水性光固化涂料助剂体系及配制工艺、涂装及干燥等技术关键点的研究,研制开发了高固含量快干型聚氨酯丙烯酸酯水性UV固化涂料生产技术,实现了水性UV固化涂料的高效干燥,同时满足了相关的漆膜物理性能要求,可用于木地板、木门窗、家具以及异形木制品的环保涂装,对推动我国木材加工产业的结构优化与转型升级具有重大作用。项目成果总体技术水平和经济技术指标达到国际先进水平,研究成果已得到推广应用,已取得较好的经济效益和社会效益。
本技术可通过技术转让并配套与之匹配的生产工艺实现。转化以专利实施许可的形式为主,允许生产单位在旗下三条生产线内生产本项目制备的产品(包括木地板、木家具、木门等),提前对本技术可达到的技术指标、以及完成时效等进行约束并签订合同。在合同签订后第一笔款到款后合同生效,此时,本方人员按照合同内容在指定生产线进行示范生产,通过技术内容使其达到约定的技术指标。在规定时效内完成服务任务(包括现场指导、电话、邮件等形式相结合),本方人员提供完整的技术报告并收到相应尾款后视为服务终止。在此期间内,本方人员保证专利的有效性等。