长波长LED光固化涂料与低VOC环保涂装系统解决方案的制作方法

技术特征：
1.一类低或零voc释放的环境友好型长波长led光固化涂装系统解决方案，其组成特征是一类新材料以特定的方式运行于一类设备系统上，实现涂装工艺环保减排和降本增效的有益效果；所述新材料是特定波长区间（370-780纳米）的长波长led光固化型涂料底漆，面漆，和/或修色漆材料中的至少一种，其特征是：（1）至少含有一种含烯键（c=c）不饱和可辐射聚合物质；（2）至少含有一种在370-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质；所述设备系统是下列：如附图1长波长led光固化环保涂装基元型生产线布局示图，所述特定方式是下图所示的基元型生产线车间布局方式（箭头标识生产线循环运行方向），（a）附带水冷或风冷式制冷的370-780纳米光波波长的led光固化光源系统，（b）附带负压漆雾回收功能装置的人工或机器人（机械手）喷涂工作站，（c）控温除湿设备，和（d）自动化输送线；约束条件是，所述设备至少包含上述a和b；优选的，所述设备包含上述a，b，c；更优选的，所述设备包含上述a，b，c，d；该新材料在该基元生产线上可以用作腻子漆，底漆，修色漆，或面漆中的任意一种工段进行长波长led光固化涂装；该基元生产线可以单个间歇式运行上述任一涂装工段，也可以多个串联式链接进行多工段自动化连续化运行；约束条件是，上述腻子漆，底漆，修色漆，或面漆基元工段中的至少一种是长波长led光固化涂装。2.根据权利要求（1）描述的解决方案，含烯键（c=c）不饱和可辐射聚合物质是可以通过该双键的自由基聚合反应被交联的化合物或混合物，这种含烯键不饱和组分可以是单体，低聚物或预聚物，或是它们的混合物或共聚物，或是上述组分的水溶性或水性分散体。3.根据权利要求（1）描述的解决方案，所述在370-780纳米光波波长区域有活性吸收的光引发剂是下述任意一种光引发剂化合物或任意两种或两种以上光引发剂化合物组成的复配混合物: 即羟基酮型（hydroxyketones，结构式i），胺基酮型（aminoketones，结构式ii），膦酰型（acylphosphine oxides，结构式iii），肟酯型（oxime esters，结构式iv），二苯甲酮型（benzophenones，结构式v），苯甲酰甲酸酯型（phenylglyoxylates，结构式vi），硫杂蒽酮型（thioxanthones，结构式vii），酰基砜（acylsulfones，结构式viii），活性胺，鎓盐型阳离子光引发剂（sulfoniums或iodoniums或photo-acid generators，结构式ix，即所谓pags），或染料作为实质性光敏化剂（dye sensitizers）的光引发剂物质：
这里ar1和ar2彼此独立地是含有4-64个碳原子（标记为c
4-c
64
，下同）的取代或未取代的（杂）芳香基，其各自含有1-6个c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，烷氧基，烷硫基，烷胺基，c
6-c
12
芳基，或卤素取代基；r1，r2，r3，r4，r5，r8，r9，r
10
彼此独立地是氢，c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，或c
6-c
12
取代或未取代的（杂）芳基；ar3是含有n个取代基的c
6-c
24
芳基，这里n取值1-6，取代基是c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，烷氧基，烷胺基，ch2oh，ch2sh，ch2cl，ch2oac，ch2o-c(o)-ch=ch2，ch2o-c(o)-c(ch3)=ch2，ch2nh-c(o)-ch=ch2，ch2nh-c(o)-c(ch3)=ch2，x-ar
3-c(o)-p(o)r6r7，这里x是二价c
2-c
12
链接基团，该基团可以被1-6个非连续的氧原子，氮原子，硫原子，硅原子，羰基，羟基，酯基，羧基插入；r6是氢，m价的c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，烷氧基，烷胺基，c
6-c
12
取代或未取代的（杂）芳基，这里m取值1-24；r7是or1，sr1，nhr1，nr1r2，om，c(o)ar1，这里m是金属阳离子或季铵盐或季鏻盐阳离子；r
11
，r
12
，r
13
，r
14
彼此独立地是c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，烷氧基，烷硫基，烷胺基，卤素，或c
6-c
12
取代或未取代的（杂）芳基；r
15
是 c
1-c
12
直链或支链或环状型烷基，或c
6-c
12
取代或未取代的（杂）芳基；q-是一个抗衡阴离子。4.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的“特定波长区间的长波长”是370-650纳米波段，更优选的是370-450纳米波段，进一步更优选的是370-420纳米波段。5.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的含烯键可聚合单体是（甲基）丙烯酸酯，丙烯醛，烯烃，共轭双烯烃，苯乙烯，马来酸酐，富马酸酐，乙酸乙烯酯，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，（甲基）丙烯酸，（甲基）丙烯酸衍生物例如（甲基）丙烯酰胺，乙烯基卤化物，亚乙烯基卤化物；优选的含烯键可聚合预聚物和低聚物是（甲基）丙烯酰官能基的（甲基）丙烯酸或丙烯酰胺共聚物，聚氨酯甲酸酯（甲基）丙烯酸酯，聚酯（甲基）丙烯酸酯，不饱和聚酯，聚醚（甲基）丙烯酸酯，硅氧烷（甲基）丙烯酸酯，环氧树脂（甲基）丙烯酸酯等，以及上述物质的水溶性或水分散性的类似物。6.根据权利要求（1）描述的解决方案，所述在370-780纳米长波长光波波长区域有活性吸收的光引发剂的添加量质量百分比在0.01-30%之间，优选的在0.1-20%之间，更优选的在
1-20%之间，进一步更优选的在1-15%之间。7.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的，（a）是附带水冷式制冷设备的370-780纳米光波波长的led光固化光源系统，其功率密度范围是0.01-100000 mw/cm2，照度值范围是0.01-100000 mj/cm2；（b）是喷位立面和地面同时附带网格状负压漆雾回收装置的人工或机器人（机械手）喷涂工作站；（c）控温除湿设备的工作参数是温度在-10-60摄氏度之间，相对湿度在5%-95%之间。8.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的，led光固化底漆和led光固化面漆联用；更优选的，led光固化腻子，led光固化底漆，led光固化修色漆，和led光固化面漆联用；优选的，led光固化腻子和led光固化底漆的施工道数是1-3次，led光固化修色漆和led光固化面漆的施工道数是1-2次。9.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的，该led光固化材料含有的水分质量百分比在0-90%区间，0%含水量即为100%固含量材料。优选的含水量在0-80%区间，更优选的含水量在0-70%区间，进一步更优选的含水量在0-60%区间。相应的，优选的，该材料含有的成膜物质质量百分比在10-100%直接，优选的在20-100%之间，更优选的在30-100%之间，进一步更优选的在40-100%之间。10.根据权利要求（1）和（3）描述的解决方案，所述在370-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂优选的是至少下列物质之一：
。11.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的基元生产线链接成为整体涂装生产线的方案是如下至少其中之一（其中相应的打磨工段略去）：素材
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化腻子擦涂基元线
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化腻子擦涂基元线
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
净味pu喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；
素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
净味低voc型pu修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
净味低voc型pu修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
热固化型高固体含量擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
净味低voc型pu修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
热固化型高固体含量擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
净味低voc型pu修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
热固化型高固体含量擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
净味低voc型pu修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货；素材
→
热固化型高固体含量擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
乙醇溶剂型led光固化修色漆基元线
→
led光固化喷涂面漆基元线
→
出货。12.根据权利要求（1）描述的解决方案，优选的基元生产线链接成为整体涂装生产线的方案是长波长led光固化基元线和常规uv光固化，或热固化型水性单或双组份涂料结合，采用下述方案之一：素材
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性单组份面漆
→
出货；素材
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性双组份面漆
→
出货；素材
→
uv光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性单组份面漆
→
出货；素材
→
uv光固化辊涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性单组份面漆
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性单组份面漆
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性双组份面漆
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性单组份面漆
→
出货；素材
→
led光固化擦涂腻子
→
led光固化喷涂底漆基元线（2道）
→
led光固化喷涂修色漆基元线
→
热固化型水性双组份面漆
→
出货。13.根据权利要求（1-12）描述的解决方案，其在木器家具，塑胶产品，印刷包装，喷墨打
印，电子消费品，轨道交通车体，机动车辆内外饰，管道型材，工业地坪，建筑幕墙，3d打印增材制作，以及船舶或集装箱体等环保涂装市场中的应用。

技术总结
本发明涉及涂料新材料和涂装新设备领域，特别涉及一类低或零VOC释放的环境友好型长波长LED光固化涂料或油墨材料，以及该材料与配套的LED光固化光源系统，人工或智能机器人喷涂系统，喷漆漆雾回收循环利用系统，在线打磨系统，自动化吊线或地盘线输送系统等相互耦合，从而提供一种针对传统溶剂型VOC高污染高排放油漆及涂装的转型升级“一站式”替代解决方案。该解决方案的特点是创造性地整合了新材料和新装备技术，二者首次联动，并首次落地实践，其在木器家具，塑胶产品，印刷包装，皮革制品，喷墨打印，电子消费品，机动车辆内外饰，管道型材，工业地坪，建筑幕墙，3D打印增材制作，以及船舶或集装箱体等下游市场具有广阔的应用。用。


技术研发人员：宁超 樊二平 王智刚 罗爱芳
受保护的技术使用者：深圳有为技术控股集团有限公司
技术研发日：2020.08.25
技术公布日：2022/2/28