CN115710458A - 一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 - Google Patents
一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115710458A CN115710458A CN202211496401.1A CN202211496401A CN115710458A CN 115710458 A CN115710458 A CN 115710458A CN 202211496401 A CN202211496401 A CN 202211496401A CN 115710458 A CN115710458 A CN 115710458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pua
- coating
- polyurethane coating
- scratch resistance
- hydrophobic property
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 title description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 36
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 36
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 19
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- -1 Polydimethylsiloxane Polymers 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 14
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐划擦和疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法，具体是在聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中添加聚二甲基硅氧烷(PDMS)、亲油纳米SiO2，以达到优化聚氨酯涂层耐划擦和疏水性能的目标。按比例将PUA乳液与溶剂二元酸酯混合物(DBE)混合稀释，然后复配不同比例PDMS、亲油纳米SiO2获得样品，添加光引发剂，最后放置在紫外光(UV)固化灯下进行光固化，可得到耐划擦和高疏水性能的PUA薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法，属于光固化涂料技术领域。
背景技术
工程塑料，如聚碳酸酯(PC)板等材料具有良好的透光性能、质量轻、不易变形等优点，在日常生活中应用广泛。但PC板本身往往存在一些缺点，如：缺口敏感性高，表面容易产生应力开裂；制成的器件疏水效果较差，易受灰尘、指纹等杂质的污染，并起雾遮挡视线。聚氨酯(PUA)涂层具有良好的耐磨性、附着力、耐高低温等性能，可紫外光固化进行制备等优点；但是存在涂层表面疏水效果差，容易出现起雾的情况。针对以上问题，以聚氨酯涂料为基础，在其中加入PDMS、亲油纳米SiO2，以优化和改善聚氨酯涂层强度和疏水性能。将其涂在PC板表面并用紫外光固化后，可以得到兼具耐划擦和优异疏水性能的聚氨酯涂层。
发明内容：
本发明的目的是同时提升聚氨酯涂层的强度和疏水性能，并提供了一种耐划擦疏水涂层的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：分别称取四官能团聚氨酯丙烯酸酯(PUA乳液)与溶剂 DBE，四官能团聚氨酯丙烯酸酯与溶剂质量比为2：1，混合搅拌得到PUA稀释溶液；
步骤二：向PUA稀释溶液中分别加入PDMS和亲油纳米SiO2(直径～20 nm)，获得PUA混合液，其中PDMS的质量分数为2.0～10.0wt％，亲油纳米 SiO2所占质量分数为0.5～3.0wt％；
步骤三：将步骤二中的PUA混合液磁力搅拌0.5h；
步骤四：用滴管吸取1173光引发剂，并添加到PUA混合液中，磁力搅拌0.5～1.5h；
步骤五：将步骤四得到的PUA混合液均匀的涂抹于PC板上，放置在紫外光(UV)固化灯下进行光固化4～6h即得到耐划擦和疏水性能优异的 PUA涂层。
附图说明
图1：是本发明实施例1中PUA涂层的水接触角。
图2：是本发明实施例2中PUA+PDMS涂层的水接触角。
图3：是本发明实施例3中PUA+SiO2涂层的水接触角。
图4：是本发明实施例4中PUA+PDMS+SiO2涂层的水接触角。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述，但并不局限于此，凡是对本发明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精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
称取四官能团聚氨酯丙烯酸酯9.6g，DBE溶剂4.8g，磁力搅拌0.5h。之后用滴管吸取并称量0.4g(4.0wt％)光引发剂1173，滴入混合均匀的溶液中，磁力搅拌0.5h。将添加光引发剂后的溶液均匀的涂抹到PC板表面，待溶剂挥发后，置于紫外灯下光照5.0h，即可得到未改性的PUA涂层。该涂层的铅笔划痕硬度为4H，水滴的接触角为66°，如图1所示。
实施例2：
称取四官能团聚氨酯丙烯酸酯9.0g，DBE溶剂4.5g，磁力搅拌0.5h。之后，称取0.6g(6wt％)PDMS作为改性剂，添加到上述溶液中，磁力搅拌0.5h。然后，向搅拌好的PUA+PDMS溶液中添加0.4g(4.0wt％)光引发剂1173，并磁力搅拌0.5h。将添加光引发剂后的溶液均匀的涂抹到PC板表面，待溶剂挥发后，置于紫外灯下光照5.0h，即可得到PDMS改性的 PUA+PDMS涂层。该涂层的铅笔划痕硬度为6H，水滴的接触角为77°，耐划擦性能和疏水性能分别比PUA涂层提升50％和19％，如图2所示。
实施例3：
称取四官能团聚氨酯丙烯酸酯9.4g，DBE溶剂4.7g，磁力搅拌0.5h。之后，称取0.2g(2.0wt％)亲油纳米SiO2作为改性剂，添加到上述溶液中，磁力搅拌0.5h。然后，向搅拌好的PUA+SiO2溶液中添加0.4g(4.0 wt％)光引发剂1173，并磁力搅拌0.5h。将添加光引发剂后的溶液均匀的涂抹到PC板表面，待溶剂挥发后，置于紫外灯下光照5.0h，即可得到亲油纳米SiO2改性的PUA+SiO2涂层。该涂层的铅笔划痕硬度为4H，水滴的接触角为61°，如图3所示。PUA+SiO2涂层硬度与PUA涂层一致，但是涂层的疏水性能有所降低，比PUA涂层减小了8％。因此，只添加亲油纳米SiO2并不能改善PUA涂层的耐划擦性能和疏水性能。
实施例4：
称取四官能团聚氨酯丙烯酸酯8.8g，DBE溶剂4.4g，磁力搅拌0.5h。之后，分别称取0.6g(6wt％)PDMS和0.2g(2.0wt％)亲油纳米SiO2作为改性剂，添加到上述溶液中，磁力搅拌0.5h。然后，向搅拌好的PUA+PDMS+SiO2溶液中添加0.4g(4.0wt％)光引发剂1173，并磁力搅拌 0.5h。将添加光引发剂后的溶液均匀的涂抹到PC板表面，待溶剂挥发后，置于紫外灯下光照5.0h，即可得到PDMS+SiO2改性的PUA+PDMS+SiO2涂层。该涂层的铅笔划痕硬度为6H，水滴的接触角为90°，如图4所示。 PUA+PDMS+SiO2涂层与PUA+PDMS涂层的硬度一致，比PUA涂层增加 50％；同时，该图层的疏水性能进一步提升，比PUA涂层提高38％，比 PUA+PDMS涂层提高17％。因此，通过合理添加PDMS和亲油纳米SiO2可显著改善PUA涂层的耐划擦性能和疏水性能。
Claims (5)
1.一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层，其特征在于，耐划擦和疏水性能优异的聚氨酯涂层制备方法采用以下步骤进行的：
步骤一：按照组分配比将四官能团聚氨酯丙烯酸酯(PUA乳液)与溶剂(DBE)混合得到PUA稀释溶液；
步骤二：在PUA稀释溶液中，加入不同配比的PDMS与SiO2改善其强度和疏水性，磁力搅拌0.5～2.0h，形成PUA混合液；
步骤三：在PUA混合液中添加光引发剂1173，搅拌均匀；
步骤四：将步骤三得到的溶液涂抹到PC板表面，并放置在紫外光(UV)固化灯下进行光固化。
2.根据权利要求1所述的耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法，其特征在于：步骤一中，四官能团聚氨酯丙烯酸酯与溶剂DBE的质量分数比为2∶1。
3.根据权利要求1所述的耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法，其特征在于：步骤二中，PDMS所占质量分数为2.00～10.00wt％；亲油纳米SiO2所占质量分数为0.5～3.0wt％。
4.根据权利要求1所述的耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法，其特征在于：步骤三中，光引发剂1173的添加量4.0wt％。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯涂层的制备方法，其特征在于：步骤四中，紫外灯(波长365nm，功率20W)光固化4～6h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211496401.1A CN115710458A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211496401.1A CN115710458A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115710458A true CN115710458A (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=85234913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211496401.1A Pending CN115710458A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115710458A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117487455A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-02 | 南昌航空大学 | 一种超疏水抗冰涂层及其制备方法和应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111518467A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-08-11 | 浙江大学 | 一种高官能度聚氨酯丙烯酸酯-二氧化硅复合加硬涂层的制备方法 |
-
2022
- 2022-11-24 CN CN202211496401.1A patent/CN115710458A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111518467A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-08-11 | 浙江大学 | 一种高官能度聚氨酯丙烯酸酯-二氧化硅复合加硬涂层的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 柴春鹏等: "《高分子合成材料学》", 北京理工大学出版社, pages: 268 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117487455A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-02 | 南昌航空大学 | 一种超疏水抗冰涂层及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100257952B1 (ko) | 변형가능한 내마모성 피복 조성물의 제조방법 및 이로부터 형성된 피믹을 갖는 기재를 포함하는 제품 | |
| CN115710458A (zh) | 一种耐划擦、疏水性能优异的聚氨酯涂层的制备方法 | |
| US7960462B2 (en) | Paste composition for light guide and light guide utilizing the same | |
| KR102142179B1 (ko) | 잉크젯용 적외선 투과 잉크 조성물, 이를 이용한 베젤 패턴의 형성방법, 이에 따라 제조한 베젤 패턴 및 이를 포함하는 디스플레이 기판 | |
| KR102404488B1 (ko) | 경화성 조성물과 그 경화물, 및 광학 부재 | |
| KR20130119853A (ko) | 불소계 계면 활성제, 그것을 사용한 코팅 조성물 및 레지스트 조성물 | |
| JP2006131876A (ja) | 光実装材料用樹脂組成物及びその製造方法、並びに、該光実装材料用樹脂組成物を用いた光実装材料、光実装部品、及び、光モジュール | |
| KR20100065115A (ko) | 공중합체 및 감광성 수지 조성물 | |
| CN106189962A (zh) | 高透明的屏幕专用光学胶及其制备方法 | |
| TWI708803B (zh) | 硬化性組成物及光學構件 | |
| TWI458544B (zh) | Dispersion composition | |
| KR102371057B1 (ko) | 불포화기 함유 알칼리 현상성 수지 및 솔더 레지스트용 수지 재료 | |
| WO2014196571A1 (ja) | 光学的立体造形用樹脂組成物 | |
| JP5839934B2 (ja) | 樹脂組成物及びその硬化物 | |
| KR101529765B1 (ko) | 내마모성이 향상된 잉크 조성물 및 이를 이용한 전자소자 | |
| JP4390826B2 (ja) | 有機無機複合樹脂組成物及び光学部材 | |
| JP4290726B2 (ja) | 有機無機複合樹脂組成物の製造方法及び有機無機複合樹脂組成物 | |
| JP2008001841A (ja) | 樹脂組成物及びその製造方法 | |
| JP2008088249A (ja) | 樹脂組成物及びその製造方法 | |
| TWI796387B (zh) | 含氟活性能量線硬化性樹脂及其製造方法、撥液劑、包含其之樹脂組成物及硬化膜 | |
| CN105505195A (zh) | 水性紫外光固化光油及其制备方法 | |
| JP2008156625A (ja) | 有機無機複合樹脂組成物及び光学部材 | |
| KR20220063160A (ko) | 감광성 수지 조성물, 경화막 및 표시 장치 | |
| CN108219583A (zh) | 一种pcb水性感光线路油墨及其制备方法 | |
| JP2008266609A (ja) | 透明樹脂組成物及びその硬化物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20230224 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |