本发明专利技术公开了一种塑料用涂料组合物，包括组分A和组分B,所述组分A包括有机硅氮烷树脂、氟硅烷偶联剂和全氟烷烃；所述组分B包括多异氰酸酯树脂和4,4-三亚甲基双(1-甲基哌啶)，并进一步公开了该塑料用涂料组合物的制备方法、在汽车灯罩外表面的上应用，以及由其形成的涂层。本发明专利技术提供的塑料用涂料组合物中，有机硅氮烷和氟硅烷偶联剂的配合，通过固化交联方式形成的涂膜具有很高的键能；无残留自由基存在，表面能极低，同时失光率和黄变极低，使用过程中极易清洗；涂层柔韧性提升,抗石子冲击性能优异。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料组合物领域，具体涉及一种塑料用涂料组合物及其制备方法和应用，并涉及由该塑料用涂料组合物形成的涂层。
技术介绍
随着汽车工业的快速发展，车身的轻量化要求越来越高，因此塑料在汽车上的应用在全世界呈增长趋势，其充分利用了塑料的轻质、防锈、吸振、设计自由度大等特点。但是塑料除本身耐紫外光等环境腐蚀性不甚理想外，在加工成型过程中表面也常产生各种缺陷，而与之相应而生的塑料件涂覆涂料不仅可以改善其表面性质，有时还可以实现性能的改进。例如，聚碳酸酯(PC)、团状模塑料BMC(又称DMC，Bulk/Doughmoldingcompounds)等工程塑料及改性有机玻璃片或板均可作为透明材料，比重比玻璃轻、抗冲击强度远高于玻璃，可替代玻璃制品，但抗划痕性能差，不耐摩擦是它们的弱点，其之所以能够代替玻璃，作为汽车灯罩与反应镜材料使用，就得益于光固化涂料的处理技术。除满足常规的塑料涂料所具有的硬度、耐候性等性能外，适用于汽车灯罩与反应镜材料的涂料必须满足一定的透光性，且随着材料使用时间的延长，失光率越小越好，最好为0,以满足其良好的透光性。然而，目前应用于汽车灯罩与反应镜材料的两种涂料—紫外光固化涂料和聚氨酯烘烤型涂料，在实现上述性能方面仍存在一定的缺陷。由于紫外光固化涂料的固化方式是由引发剂受光裂解产生自由基来引发双键聚合的原理，残留的自由基会引起涂膜发黄，龟裂，涂膜耐候性能相对较低，很难满足汽车长达12年以上的使用期限内不黄变的要求；而聚氨酯烘烤型的涂料交联密度略低，耐候性相对较好，但是涂料的硬度较低，抗石击性能较差，且光线透过率相对紫外光固化型涂料低。因此，开发一种新的塑料涂料，使其同时具有抗石击性能高、耐候性好、不变色且失光率小等性能，对于进一步扩大塑料的应用，提高车灯罩与反应镜材料的综合性能具有重要的意义。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的塑料涂料存在性能缺陷，无法同时满足多种性能的问题，从而提供一种塑料用涂料组合物，并进一步提供了该涂料组合物的制备方法、应用和由其形成的涂层。为此，本申请采取的技术方案为，一种塑料用涂料组合物，包括组分A和组分B,所述组分A包括有机硅氮烷树脂、氟硅烷偶联剂和全氟烷烃；所述组分B包括多异氰酸酯树脂和4,4-三亚甲基双(1-甲基哌啶)。优选地，上述塑料用涂料组合物中，所述组分A中还包括聚氨酯级有机溶剂、流平剂和吸水剂，所述组分B还包括聚氨酯级有机溶剂和吸水剂。优选地，上述塑料用涂料组合物中，以所述组分A的总质量计，所述组分A包括，有机硅氮烷树脂35％-45％、氟硅烷偶联剂3％-8％、聚氨酯级有机溶剂45％-55％、流平剂0.1％-0.5％、全氟烷烃3％-8％、吸水剂0.1％-0.3％；以所述组分B的总质量计，所述组分B包括，多异氰酸酯树脂25％-30％、4,4-三亚甲基双(1-甲基哌啶)0.2％-1％、聚氨酯级有机溶剂68.7％-74.6％、吸水剂0.1％-0.3％；所述组分A和所述组分B的质量比为100：(3-6)。优选地，上述塑料用涂料组合物中，所述有机硅氮烷树脂具有式(1)所示的结构，其中，R1为甲基，R2为羟基或含有羟基取代基的基团，m为大于0的正整数；所述有机硅氮烷树脂的数均分子量为600-3000。优选地，上述塑料用涂料组合物中，所述氟硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-甲基-(全氟己基乙基)丙基三甲氧基硅烷和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，上述塑料用涂料组合物中，所述多异氰酸酯树脂中的异氰酸酯基团-NCO的含量为16％-22％。优选地，上述塑料用涂料组合物中，所述全氟烷烃为全氟己烷、全氟环己烷、全氟庚烷和全氟2-丁基四氢呋喃中的一种或几种；所述流平剂为有机硅流平剂；所述聚氨酯级有机溶剂为环己烷、二丙酮醇、四氢呋喃和四甲苯中的一种或几种。本专利技术还公开了上述任一所述塑料用涂料组合物的制备方法，包括如下步骤，组分A的制备(1)在氮气的保护下，将氟硅烷偶联剂和全氟烷烃混合并搅拌，形成混合物；(2)边搅拌边向步骤(1)形成的混合物中加入有机硅氮烷树脂，加料完毕后继续搅拌形成均匀的混合体系A，即组分A；组分B的制备(a)在氮气的保护下，将多异氰酸酯树脂、4,4三亚甲基双(1-甲基哌啶)、吸水剂混合并搅拌形成均匀的混合体系B，即组分B。优选地，上述塑料用涂料组合物的制备方法，包括如下步骤，组分A的制备(1)在氮气的保护下，将氟硅烷偶联剂、吸水剂和全氟烷烃混合并搅拌，形成混合物；(2)边搅拌边向步骤(1)形成的混合物中加入有机硅氮烷树脂、聚氨酯级有机溶剂和流平剂，加料完毕后继续搅拌形成均匀的混合体系A，即组分A；组分B的制备(a)在氮气的保护下，将多异氰酸酯树脂、聚氨酯级有机溶剂、4,4三亚甲基双(1-甲基哌啶)、吸水剂混合并搅拌形成均匀的混合体系B，即组分B。优选地，上述塑料用涂料组合物的制备方法，还包括，在制备组分A或B的步骤中，静置所述混合体系A或B，然后用800目滤布过滤，在氮气保护环境下包装，密封保存，得到相应的组分A或B的步骤。本专利技术还公开了上述任一所述的塑料用涂料组合物在汽车灯罩外表面的应用。本专利技术进一步公开了上述任一所述的塑料用涂料组合物形成的涂层。上述任一所述的塑料用涂料组合物形成的涂层，包括将组分A和组分B按所需比例混合均匀，使用高压气枪喷涂在材料的表面，喷涂完成后经70-90℃烘烤10分钟，并放置在室温条件下，湿度控制在85％-95％的环境中进行固化，形成所述涂层。本专利技术采用的所有化工原料均可从国内市场购得，例如有机硅氮烷树脂可以采用安智电子材料有限公司提供的商用牌号为DURAZANE1500SC、DURAZANE1500RC、DURAZANE1800的产品等；有机硅流平剂，商用牌号有：BYK-331、BYK-333、BYK320等；吸水剂，商用牌号有AdditiveTI、AdditiveOF，多异氰酸酯树脂商用牌号有拜耳N-3390，旭化成TPA-90SB等。本专利技术技术方案，具有如下优点：1、本专利技术提供的塑料用涂料组合物中，有机硅氮烷和氟硅烷偶联剂的配合，通过固化交联方式形成的涂膜具有很高的键能；无残留自由基存在，涂膜的耐候性极高可达2000h；失光率和黄变极低；氟硅烷偶联剂水解反应时生成的Si-0H键能与异氰酸酯及硅氮烷反应，接枝后在外层形成C-F键,由于表面C-F键的存在，表面能极低，水接触角高达110°以上，形成的涂膜疏水疏油，使用过程中极易清洗；加入少量异氰酸酯反应，在交联网络中增加有机组分，涂膜柔韧性提升,抗石子冲击性能优异。2.本专利技术提供的塑料用涂料组合物中，将各成分按特定的配方组合形成，使形成的三维网状涂膜具有极佳的耐候性、高硬度、高抗划伤和易清洁的特点。3.本专利技术提供的塑料用涂料组合物中，所述有机硅氮烷树脂的R1为甲基，R2为羟基或含有羟基取代基的基团，易于与异氰酸酯交联，提高涂层的柔韧性，从而使涂层又硬又韧。4.本专利技术提供的塑料用涂料组合物，在形成涂层的过程中通过先加热后潮气固化的方式形成多种交联网状的聚合物涂层，其中有机硅氮烷树脂在潮气环境下会发生潮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种塑料用涂料组合物，包括组分A和组分B,其特征在于，所述组分A包括有机硅氮烷树脂、氟硅烷偶联剂和全氟烷烃；所述组分B包括多异氰酸酯树脂和4,4‑三亚甲基双(1‑甲基哌啶)。
【技术特征摘要】
1.一种塑料用涂料组合物，包括组分A和组分B,其特征在于，所述组分A包括有机硅氮烷树脂、氟硅烷偶联剂和全氟烷烃；所述组分B包括多异氰酸酯树脂和4,4-三亚甲基双(1-甲基哌啶)。2.根据权利要求1所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，所述组分A中还包括聚氨酯级有机溶剂、流平剂和吸水剂，所述组分B还包括聚氨酯级有机溶剂和吸水剂。3.根据权利要求2所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，以所述组分A的总质量计，所述组分A包括，有机硅氮烷树脂35％-45％、氟硅烷偶联剂3％-8％、聚氨酯级有机溶剂45％-55％、流平剂0.1％-0.5％、全氟烷烃3％-8％、吸水剂0.1％-0.3％；以所述组分B的总质量计，所述组分B包括，多异氰酸酯树脂25％-30％、4,4-三亚甲基双(1-甲基哌啶)0.2％-1％、聚氨酯级有机溶剂68.7％-74.6％、吸水剂0.1％-0.3％；所述组分A和所述组分B的质量比为100：(3-6)。4.根据权利要求1-3任一项所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，所述有机硅氮烷树脂具有式(1)所示的结构，其中，R1为甲基，R2为羟基或含有羟基取代基的基团，m为大于0的正整数；所述有机硅氮烷树脂的数均分子量为600-3000。5.根据权利要求4所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，所述氟硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-甲基-(全氟己基乙基)丙基三甲氧基硅烷和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。6.根据权利要求1-5任一项所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯树脂中的异氰酸酯基团-NCO的含量为16％-22％。7.根据权利要求2-6任一项所述的塑料用涂料组合物，其特征在于，所述全氟烷烃为全氟己烷、全氟环己烷、全氟庚烷和全氟2-丁基四氢呋喃中的一种或几种...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘萌，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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