CN109852230A

CN109852230A - 一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN109852230A
Application number: CN201910082441.3A
Authority: CN
Inventors: 刘亚蓝; 李友良; 张家祯; 朱小云; 唐省兵
Original assignee: Ningbo Funa New Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Funa New Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2019-06-07
Anticipated expiration: 2039-01-28
Also published as: CN109852230B

Abstract

本发明公开了一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料及其制备方法，该涂料包括质量百分比计的下述各组分：脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂10‑40％、功能性I丙烯酸单体5‑25％、功能性II丙烯酸单体5‑25％、活性稀释剂5‑25％、有机溶剂10‑40％、光引发剂0.5‑3％、其他添加剂0.5‑10％。本发明的防污增韧耐高温涂料具有良好的疏水疏油性、耐高温、韧性以及光泽度，且该涂料采用UV固化型，无需高温加热，适用基材广；环保、无污染，固化时间短，利于工业生产。

Description

一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及紫外光固化涂料领域，特别是涉及一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

在日常生活中，商品如金属型材、玻璃制品、塑胶制品等产品表面大多贴敷一层塑料薄膜，如PVC膜等，起到保护商品表面的作用。但是，根据不同产品的应用场景及性能要求，普通的塑料保护膜很难满足客户个性化需求的功能。因此，基于“保护表面”的基础性能，赋予保护膜防污、增韧、耐紫外、耐高温、抗老化等辅助性能，对保护商品具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料及其制备方法。

本发明的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其包括按质量百分比计的下述各组分：

脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂10-40％

功能性I丙烯酸单体5-25％

功能性II丙烯酸单体5-25％

活性稀释剂5-25％

有机溶剂10-40％

光引发剂0.5-3％

其他添加剂0.5-10％。

其中，脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂官能度为3-9，优选官能度为3-6；所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂含有氟基团。

进一步的，所述的功能性I丙烯酸单体为含有甲氧基、乙基、乙氧基、苯氧基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等具有柔性链段的丙烯酸，优选乙氧基丙烯酸。

进一步的，所述的功能性II丙烯酸单体为2官丙烯酸、3官丙烯酸、4官丙烯酸中的任意一种或两种或三种。

进一步的，所述的活性稀释剂选自乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、二氧六环二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯等。

进一步的，所述的有机溶剂选自无水乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚等中的一种或者两种或者三种。

进一步的，所述的光引发剂包括α，α-二乙氧基苯乙酮(DEAP)，二甲氧基苯基苯乙酮(IRGACURE 651)，羟基环己基苯基甲酮(IRGACURE 184)，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(DAROCUR 1173)，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(IRGACURE 907)，2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、苯甲酰基衍生物(PI 55)、二苯甲酮(PI BP)、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯(PI MBB)等中的任意一种或两种。

进一步的，所述的其他添加剂包括流平剂、润湿剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种；所述的涂料固化所需的能量为500～1200mJ/cm²。

本发明实施方式还提供一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料的制备方法，包括：

首先，根据紫外光固化型防污增韧耐高温涂料的配方称取原料；

然后，将脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂、功能性I丙烯酸单体、功能性II丙烯酸单体依次加入反应釜中，升温至50-60℃，采用300-500转/分低速搅拌20-30分钟；再加入所述的活性稀释剂和有机溶剂，采用1000-1500转/分低速搅拌20-30分钟；向上述步骤得到的搅拌混合物中加入所述的光引发剂和其他添加剂，以2000-3000转/分中速搅拌5-10分钟，混合均匀即得所需涂料。

所述的涂料固化后形成的涂层厚度为5-25μm，涂层90°弯折不断裂。涂料固化后可在150℃-200℃中放置10-60s，涂层性能不受影响。

本发明制备获得的防污增韧耐高温涂料，具有以下有益的效果：

1.本发明的涂料采用UV固化型，无需高温加热，适用基材广；环保、无污染且固化时间短，利于工业生产；

2.本发明的涂料具有良好的附着力、耐擦划性能，并具有较高的光泽度和透明性；

3.本发明的涂料具有良好的耐热弯性能，耐高温，短期受热不变形。

4.本发明的涂料具有防污易清洁效果，具有优异的防指纹性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：

原料	质量百分比(％)
		聚氨酯丙烯酸树脂BEAMSET 1402	30％
功能性I丙烯酸单体6150	5％
		功能性II丙烯酸单体EM2204	25％
活性稀释剂(三丙二醇二丙烯酸酯)	5％
		有机溶剂(甲苯/正丁醇＝50/50，质量计)	30％
光引发剂(DAROCUR 1173)	3％
		流平剂BYK-333	0.5％
抗老化剂168	0.5％
		光稳定剂UV-531	0.5％
其他助剂	0.5％

上述涂料的制备方法，具体包括下述步骤：

根据上述涂料的配方称取原料；然后，将BEAMSET 1402、6150、EM2204依次加入反应釜中，加热55℃搅拌25min；再加入活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯和甲苯/正丁醇配比50/50的有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌25分钟；向上述步骤得到的搅拌混合物中加入光引发剂和所有助剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得防污增韧耐高温涂料。

上述防污增韧耐高温涂料的涂覆固化方法，具体包括下述步骤：

首先，采用上述涂料喷涂基材(100μm PVC膜)；然后，将涂覆后的基材在50℃温度下烘烤3min，再在400mW/cm²紫外光强度下固化40秒，即完成固化过程。

性能测试：干膜厚度15μm；硬度H(750g)；附着力5B；光泽度(60°)＞100°；疏水角104±2°；疏油角65±2°；150℃烘烤20s，涂层无破坏；90℃弯折，涂层无破坏。

实施例2

原料	质量百分比(％)
		聚氨酯丙烯酸树脂BEAMSET 1402	40％
功能性I丙烯酸单体EM210	10％
		功能性II丙烯酸单体EM2204	10％
活性稀释剂(新戊二醇二丙烯酸酯)	15％
		有机溶剂(乙酸乙酯/正丁醇＝50/50，质量计)	20％
光引发剂(DAROCUR 1173)	3％
		流平剂BYK-333	0.5％
抗老化剂JW-03-HH1020	0.5％
		光稳定剂783	0.5％
其他助剂	0.5％

上述涂料的制备方法，具体包括下述步骤：

根据上述涂料的配方称取原料；然后，将BEAMSET 1402、EM210、EM2204依次加入反应釜中，加热50℃搅拌30min；再加入活性稀释剂新戊二醇二丙烯酸酯和乙酸乙酯/正丁醇配比50/50的有机溶剂，采用1200转/分低速搅拌20分钟；向上述步骤得到的搅拌混合物中加入光引发剂和所有助剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得防污增韧耐高温涂料。

首先，采用上述涂料喷涂基材(100μm PVC膜)；然后，将涂覆后的基材在60℃温度下烘烤2min，再在400mW/cm²紫外光强度下固化40秒，即完成固化过程。

性能测试：干膜厚度15μm；硬度H(750g)；附着力5B；光泽度(60°)＞100°；疏水角105±2°；疏油角65±2°；150℃烘烤20s，涂层无破坏；90℃弯折，涂层无破坏。

实施例3

上述涂料的制备方法，具体包括下述步骤：

根据上述涂料的配方称取原料；然后，将BEAMSET 1402、EM2411、EM231依次加入反应釜中，加热60℃搅拌20min；再加入活性稀释剂二氧六环二醇二丙烯酸酯和乙酸乙酯/二甲苯配比60/40的有机溶剂，采用1500转/分低速搅拌20分钟；向上述步骤得到的搅拌混合物中加入光引发剂和所有助剂，以3000转/分中速搅拌50分钟，混合均匀即得防污增韧耐高温涂料。

首先，采用上述涂料喷涂基材(100μm PVC膜)；然后，将涂覆后的基材在55℃温度下烘烤3min，再在400mW/cm²紫外光强度下固化60秒，即完成固化过程。

性能测试：干膜厚度15μm；硬度H(750g)；附着力5B；光泽度(60°)＞100°；疏水角101±2°；疏油角62±2°；150℃烘烤20s，涂层无破坏；90℃弯折，涂层无破坏。

实施例4

上述涂料的制备方法，具体包括下述步骤：

根据上述涂料的配方称取原料；然后，将BEAMSET 1402、6150-100、EM2204依次加入反应釜中，加热55℃搅拌25min；再加入活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯和乙酸乙酯/丙二醇甲醚醋酸酯配比60/40的有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌25分钟；向上述步骤得到的搅拌混合物中加入光引发剂和所有助剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得防污增韧耐高温涂料。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于，包括按质量百分比计的下述各组分：

脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂 10-40％

功能性I丙烯酸单体 5-25％

功能性II丙烯酸单体 5-25％

活性稀释剂 5-25％

有机溶剂 10-40％

光引发剂 0.5-3％

其他添加剂 0.5-10％。

2.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂官能度为3-9；所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸(酯)树脂含有氟基团。

3.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的功能性I丙烯酸单体为具有柔性链段的丙烯酸，所述的柔性链段包括甲氧基、乙基、乙氧基、苯氧基、苯氧基甲基、或苯氧基乙基。

4.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的功能性II丙烯酸单体为2官丙烯酸、3官丙烯酸、4官丙烯酸中的任意一种或两种或三种。

5.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的活性稀释剂选自乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、二氧六环二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。

6.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的有机溶剂选自无水乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚中的一种或者两种或者三种。

7.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的光引发剂包括α，α-二乙氧基苯乙酮(DEAP)，二甲氧基苯基苯乙酮(IRGACURE 651)，羟基环己基苯基甲酮(IRGACURE 184)，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(DAROCUR 1173)，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(IRGACURE 907)，2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、苯甲酰基衍生物(PI 55)、二苯甲酮(PI BP)、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯(PI MBB)中的任意一种或两种。

8.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：所述的其他添加剂包括流平剂、润湿剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料，其特征在于：该涂料固化所需的能量为500～1200mJ/cm²。

10.如权利要求1-9任一项所述的紫外光固化型防污增韧耐高温涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：