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
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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。
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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 |
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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 |
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