多功能紫外光固化涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能紫外光固化涂层，由以下质量百分比的原料组成：改性多官能团光固化低聚物20‑45％，有机硅光固化低聚物4‑30％，有机氟光固化低聚物4‑20％，活性稀释剂20‑30％，可聚合抗静电剂5‑8％，光引发剂2‑5％。本发明专利技术的多功能紫外光固化涂层，其功能兼具持久自清洁、抗污、耐候、耐老化以及耐划伤等优点，并且避免了现有紫外光固化涂层因为添加剂过多，导致其与基材的粘附力不足，易剥落的问题。

【技术实现步骤摘要】
多功能紫外光固化涂层
本专利技术涉及紫外光固化涂层领域，更具体地，涉及一种多功能紫外光固化涂层。
技术介绍
有些高分子材料，如PET、PC和PMMA，表面硬度低、耐磨性差，导致其使用寿命大大缩短，需要在其表面涂覆保护材料以改善其性能。紫外光固化涂层具有固化速度快、生产能耗低，污染少，涂层性能优越等优点，成为目前材料表面的主要保护涂料之一。随着应用标准的不断提高，市场上急切需要具备持久的自清洁、抗污、耐老化以及耐划伤等优点的紫外光(UV)固化涂层，然而目前所用的大多数紫外光固化涂层只能根据用途，有针对性的提高某个方面的性能。例如，为了避免静电吸附灰尘，在紫外光固化涂料中添加抗静电剂或足量的导电填料，不是持久性不足，就是导致与基材的粘附力变差等问题；添加二氧化钛作为光触媒剂，虽然具备自清洁能力，但是会降低涂层与基材的粘附力。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种多功能紫外光固化涂层，其功能兼具持久自清洁、抗污、耐候、耐老化以及耐划伤等优点，并且避免了现有紫外光固化涂层因为添加剂过多，导致其与基材的粘附力不足，易剥落的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种多功能紫外光固化涂层，由以下质量百分比的原料组成：优选的，所述改性多官能团光固化低聚物为纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物和纳米二氧化钛/四官能团聚酯丙烯酸酯杂化共聚物组合，质量比1:1～3。优选的，所述有机硅光固化低聚物为有机硅聚氨酯丙烯酸酯、有机硅环氧树脂、有机硅丙烯酸酯中的一种或组合。优选的，所述有机氟光固化低聚物为有机氟丙烯酸树脂。优选的，所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯以及丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯一种或组合。优选的，所述可聚合抗静电剂为磷酸丙烯酰基异丙酯、磷酸二丙烯酰基异丙酯、磷酸甲基丙烯酰基异丙酯、丙烯酸酯双叔胺以及丙烯酸酯单叔胺中的一种或组合。优选的，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或几种。优选的，所述涂层可用于的基材，包括高分子材料、金属、无机非金属以及木材。优选的，所述高分子材料为对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙乙烯(EPR)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)以及聚氯乙烯(PVC)中的一种。优选的，所述纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物的制备方法包括步骤：(1)在温度105-110℃、真空度0.08-0.1MPa条件下，加热干燥二季戊四醇3-4小时后，冷却至80-90℃,得到预处理的二季戊四醇；(2)按摩尔份数，将步骤(1)所述的100份预处理的二季戊四醇和1-3份催化剂共同放入反应容器中，搅拌均匀后，分批加入摩尔份数600份的异佛尔酮二异氰酸酯，不断搅拌，在温度60-70℃的条件下反应2-3小时，得到预反应基液；(3)按摩尔份数，向步骤(2)所述的预反应基液中，保持搅拌的状态下，加入10-20份的纳米二氧化硅，保持温度80-90℃，反应2-3小时，得到接枝反应基液；(4)按摩尔份数，向步骤(3)所述的接枝反应基液中，第二次加入摩尔份数600份的异佛尔酮二异氰酸酯，温度60-70℃，保持反应2-3小时；(5)加入600份甲基丙烯酸羟基酯，反应完全，蒸馏，冷却，得到纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，采用了独创的制备工艺制备了纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物和纳米二氧化钛/四官能团聚酯丙烯酸酯杂化共聚物，创造性的将增强剂纳米二氧化硅和光触媒剂纳米二氧化钛接枝到多官能团的光固化低聚物的分子链上，成为光固化低聚物主链上的主要成份，在不降低粘附力的情况下，具有以下有益效果：第一，增加了涂层的交联密度和硬度，提高了涂层的力学强度、耐候性、耐老化性和耐划伤性；第二，提高了涂层的疏水性，有水情况下，利于涂层表面形成水滴，形成的水滴或水滴相连形成水流能够冲洗该涂层表面沾染的污物、脏物，使涂层表面清洁，从而大大提高涂层的自清洁性；有油污情况下，由于涂层的具有良好的疏油性，从而使油污不易沾染，提高了涂层的抗污性；第三，光触媒剂纳米二氧化钛在光照条件下具备分解油污的能力，所以可以分解油污，提高了涂层的抗污性。本专利技术还加入了聚合抗静电剂，这具有以下有益效果：第一，降低涂层的表面电阻，能够减少静电吸附灰尘和其它污物，减少污物的沾染，提高该涂层的抗污性；第二，因为可聚合抗静电剂能够参与到聚合过程，所以能够避免传统方法直接添加纳米导电填料造成涂层粘结力下降，或因为抗静电剂析出，抗静电能力不持久的问题。通过以下对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。具体实施方式为使专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层由以下质量百分比的原料组成：在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述改性多官能团光固化低聚物为纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物和纳米二氧化钛/四官能团聚酯丙烯酸酯杂化共聚物组合，质量比1:1～3。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述有机硅光固化低聚物为有机硅聚氨酯丙烯酸酯、有机硅环氧树脂、有机硅丙烯酸酯中的一种或组合。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述有机氟光固化低聚物为有机氟丙烯酸树脂。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯以及丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯一种或组合。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述可聚合抗静电剂为磷酸丙烯酰基异丙酯、磷酸二丙烯酰基异丙酯、磷酸甲基丙烯酰基异丙酯、丙烯酸酯双叔胺以及丙烯酸酯单叔胺中的一种或组合。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或几种。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述活性稀释剂优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的组合，重量比1:1。在根据本专利技术的多功能紫外光固化涂层中，所述涂层可用于的基材，包括高分子材料、金属、无机非金属以及木材。在根据本专利技术的多功能紫外光固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能紫外光固化涂层，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：

【技术特征摘要】
1.一种多功能紫外光固化涂层，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：。2.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述改性多官能团光固化低聚物为纳米二氧化硅/六官能团聚氨酯丙烯酸酯杂化共聚物和纳米二氧化钛/四官能团聚酯丙烯酸酯杂化共聚物组合，质量比1:1～3。3.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述有机硅光固化低聚物为有机硅聚氨酯丙烯酸酯、有机硅环氧树脂、有机硅丙烯酸酯中的一种或组合。4.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述有机氟光固化低聚物为有机氟丙烯酸树脂。5.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯以及丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯一种或组合。6.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述可聚合抗静电剂为磷酸丙烯酰基异丙酯、磷酸二丙烯酰基异丙酯、磷酸甲基丙烯酰基异丙酯、丙烯酸酯双叔胺以及丙烯酸酯单叔胺中的一种或组合。7.如权利要求1所述的多功能紫外光固化涂层，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺建芸，张景慧，佟金戈，杨卫民，丁玉梅，谢鹏程，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11