电子辐射涂层固化轻质镁水泥板及其加工工艺

本发明涉及一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板及其加工工艺。

核技术是当代高新技术之一。辐射加工技术是核技术中应用范围最广、最 为活跃的新兴加工领域，它于本世纪七十年代形成了一些规模性产业。目前已 有不少成熟的稳定增长的产业部门。由于采用辐射技术加工的建筑材料具有较 高的强度和良好的表面化学物理性质，因而采用涂层固化辐射加工建材的技术 也应用较多；如在北美(美、加)、西欧(法、意、德)、俄、日以及印尼等国都 有辐射加工木板、压合板、硅水泥板、石膏板、铁板等新型建筑材料的厂家。 在俄罗斯的Slmferopol和Klev工厂生产了一种EB涂层固化木板，其涂层的配方 是由三羟甲基丙烷二烯丙基醚和改性不饱和聚酯50％、三乙二醇二甲基丙烯酸 酯40％、三乙二醇邻苯二酸酯10％组成；该涂层涂在木板上进行辐照时所耗氮 量较少，但氧的残余量高、辐照剂量大、固化速度慢。美国Sartomer公司推荐 的木材涂层配方是由丙烯酸氨基酯12％、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯20.15％、 乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯22％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯7％、氧化 钛35％、添加剂3.85％组成；该配方配制的涂料涂在木材上辐照时，其固化速 度快，但原料难得且价高。国内上海科技大学、四川大学等单位也作过木板、 硅水泥板、石膏板等建材的辐射固化研究。如上海科技大学研制的金属板涂层 固化材料，其涂层配方是由丙烯酸树酯35％、丙烯酸聚氨酯15％、丙烯酸丁酯 32％、丙烯酸4％、丙烯酸2-乙基乙酯5％、丙烯酸环己酯9％组成；该配方配制 的涂料刷于金属板表面时，其柔性好，加工时固化速度快；但其光泽度差、耗 氮量大。目前用低能(200keV)电子帘加速器，在高O2环境下辐照加工轻质氯镁 水泥板的研究尚未见报道。目前，随着高层建筑的日趋增多及各类装潢的日渐 豪华，新型防火、耐水洗、耐腐蚀的建筑装饰材料的需求也日趋增长；因而市 场上各类复合材料的品种较多，如在中国93215903.6中公开了一种“菱镁阻燃 装饰板”，该板材是以菱镁板为基材，在其上涂刷一层粘接层，粘接层的上层 粘贴一层纸膜层，纸膜层可以任意选择花色图案，纸膜层的上面贴附一表层， 表面为阻燃层。该板材需可阻燃，但其粘接层粘接较繁琐，粘接后表面不易平 整，易起泡，且怕水洗。

本发明的目的是为了提供一种轻质、保温、机械强度高、表面光洁度高、 耐水洗、耐污、耐腐蚀、节能、无污染的电子辐射涂层固化轻质镁水泥板。

本发明的另一目的是为了提供一种加工工艺简单、成本低、设备运行费用 低的电子辐射涂层固化轻质镁水泥板的加工工艺。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂10-55％、环氧丙烯酸酯树脂10-30％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5- 21％、苯乙烯3-20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5-20％、添加剂0.5-3％、 颜料5-25％。

其加工工艺含有下述步骤：(1)去除轻质镁水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇 与植物胶成(4-6)∶1的重量比制成的胶液喷洒表面；(3)再在其表面涂上按涂层 原料配方制成的涂料，其涂层厚度为40-70g/m2；(4)在加速器辐照箱内通氮气 和氧气，控制氧气含量为(2-5)×103ppm；(5)将涂上涂料的轻质镁水泥板在加 速器上进行辐照，其辐照剂量为5-7Mrad。

本发明的目的还可通过如下措施来实现：

电子辐射涂层固化轻质镁水泥板的涂层原料配方中的添加剂为消泡剂、流 平剂、湿润分散剂；其颜料至少为碳黑、甲苯胺红、钛白、中铬黄中的一种； 配方中的改性不饱和聚酯树脂(兰州科近公司产)的分子结构式为： 式中：R为脂肪链烃，碳数＝2-4，n＝8-9，平均分子量为2000-3000，酸值为20 -30；配方中的环氧丙烯酸酯树脂(兰州科近公司产)的分子结构式为： ，式中R为： ，酸值为9-11。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、本发明以轻质镁水泥板为基质，在其上涂覆涂料，再经电子辐照，使 其表面涂层固化，从而改善镁水泥板表面的物理化学性质，使镁水泥板表面的 光洁度提高达到釉面效果，其光泽可提高94％，并耐水洗、防火、耐污、耐热、 耐腐蚀。

2、本发明的涂层配料中以改性不饱和聚酯树脂及环氧丙烯酸酯树脂作为 主要成膜物，从而使涂层具有质优价廉，且防火、耐水洗、耐酸特性，经2000 次以上水洗不露底、10％ HCL浸泡48小时不起泡，不脱落。

3、本发明的涂层配料中添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为活性单体，可提 高反应速度，增加成膜物硬度，并可降低辐照剂量。

4、本发明的涂层配料中添加苯乙烯作为活性单体，以便降低成本，提高成 膜硬度；并添加1，6-己二醇二丙烯酸酯作活性单体，以增加膜的附着力，使涂 层表面的光洁度提高，并附着均匀。

5、本发明的轻质镁水泥板经涂上涂层后辐照固化，使板材的强度大大增 加，从而可作为吊顶、室内外墙装饰，为居家、公共场所、高层建筑的装饰提 供了一种新型材料。

6、本发明的加工工艺简单，辐照时用N2量少，环境氧浓度高，从而可降低 加工成本，另其所需辐照设备的能量低、剂量低，从而可降低设备运行成本。

本发明还将结合实施例作进一步详述：

实施例一：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂55％、环氧丙烯酸酯树脂10％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯21％、苯乙烯 3％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加剂1％、颜料碳黑5％。所述的改性不 饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为2，其结构式为HO-CH2-CH2-OH，平均 分子量为2000、酸值为20；所述的环氧丙烯酸酯树脂的酸值为10；所述的添加 剂为消泡剂、流平剂和湿润分散剂，可从市场上直接购买成品：其各自的使用 量应视成品的性能指标现场调节，但添加剂的总量不变。

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板的加工工艺含有下述步骤：(1)去除轻 质镁水泥板表面浮灰；(2)用75％的乙醇与植物胶成5∶1的重量比制成的胶液喷 洒表面；(3)再在其表面涂上按涂层原料配方制成的涂料，其涂层厚度为45g/m2； (4)在加速器辐照箱内通氮气和氧气，控制氧气含量为4.5×103ppm；(5)将涂上 涂料的轻质镁水泥板在加速器上进行辐照，其辐照剂量为6Mrad。

实施例二：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂45％、环氧丙烯酸酯树脂15％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、苯乙烯 7％、1，6-己二醇二丙烯酸酯5％、添加剂1％、甲苯胺红7％。所述的改性不 饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为3，其结构式为HO-CH2CH2CH2-OH，平 均分子量为2500、酸值为25。

其加工工艺与例一同，其涂层厚度为60g/m2，氧气含量为4×103ppm，所 需的辐照剂量为5Mrad。

实施例三：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂35％、环氧丙烯酸酯树脂20％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15％、苯乙烯 8％、1，6-己二醇二丙烯酸酯6％、添加剂1.5％、钛白14.5％。所述的改性不 饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为4，其结构式为HO-CH2(CH2)2CH2-OH， 平均分子量为3000、酸值为30。

其加工工艺与例一同，其涂层厚度为708/m2，氧气含量为4×103ppm，所 需的辐照剂量为7Mrad。

实施例四：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂25％、环氧丙烯酸酯树脂25％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯 20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯10％、添加剂0.5％、钛白9.5％。所述的改性 不饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为4，其结构式为HO-CH2(CH2)2CH2-OH，平均分子量为2800，酸值为27。

其加工工艺与例一同，其涂层厚度为55g/m2，氧气含量为3×103ppm，所 需的辐照剂量为6.5Mrad。

实施例五：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂15％、环氧丙烯酸酯树脂30％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5％、苯乙烯 10％、1，6-己二醇二丙烯酸酯15％、添加剂0.5％、钛白24.5％。所述的改性 不饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为3，其结构式为： 平均分子量为2600、酸值为24。

其加工工艺与例一同，其涂层厚度为55g/m2，氧气含量为2.5×103ppm， 所需的辐照剂量为5.5Mrad。

实施例六：

一种电子辐射涂层固化轻质镁水泥板是以轻质镁水泥板为基料，在其上涂 覆涂层，经电子辐射固化制成；其涂层的原料重量百分含量为：改性不饱和聚 酯树脂10％、环氧丙烯酸酯树脂30％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％、苯乙烯 13％、1，6-己二醇二丙烯酸酯20％、添加剂3％、中铬黄14％。所述的改性不 饱和聚酯树脂的分子结构式中的R的碳数为2其结构式为HO-CH2-CH2-OH，平均分 子量为2200、酸值为22。

其加工工艺与例一同，其涂层厚度为45g/m2，氧气含量为2×103ppm，所 需的辐照剂量为6Mrad。