一种紫外光固化涂料及其制备方法技术

一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其中，所述主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有４－９个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有２－３个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂。与现有技术相比，该涂料形成的固化涂层同时具有较好的耐磨性和柔韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化涂料及其制备方法
本专利技术是关于一种光固化涂料及其制备方法，更具体地说是关于一种紫外光固化涂料及其制备方法。
技术介绍
紫外光固化涂料(UV涂料)是我国近年来新兴起来的一种涂料品种，该涂料固体含量高、干燥迅速、节省能源。现有的紫外光固化涂料含有主体树脂，稀释剂和光引发剂，有时还含有流平剂、消泡剂、润滑剂、耐磨剂等助剂。其中，所述主体树脂选自聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯中的至少一种。CN1436825A公开了一种紫外光固化涂料，该涂料由20-50重量％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，0-20重量％的丙烯酸改性环氧树脂，10-50重量％的反应性丙烯酸酯单体，1-5重量％的光引发剂，0.3-1重量％的流平剂，0.1-0.5重量％的消泡剂，0.5-1.5重量％的润滑剂，0.5-3重量％的耐磨剂和2-20重量％的溶剂组成。所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、异丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯或它们的混合物。CN1091457C公开了一种紫外光固化涂料，该涂料的组分为：5-45％的环氧丙烯酸酯树脂或环氧甲基丙烯酸树脂，5-45％的脂肪族或脂环族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族或脂环族或芳香族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂，10-60％的丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯，3-30％三官能团丙烯酸酯或三官能甲基丙烯酸酯，1-10％光引发剂。上述涂料虽然可以作为木器、皮革和金属等的面漆使用，但是，将其运用于塑料配件，特别是运用于便携式塑料配件时，由于便携式塑料配件经常-->被搬动，易发生磨损、折叠，因此，要求涂料同时具有良好的耐磨性和柔韧性，而现有涂料耐磨性和柔韧性的综合性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术所存在的涂层漆面耐磨性和柔韧性的综合性能较差的缺陷，提供一种同时具有较好的耐磨性能和柔韧性的紫外光固化涂料及其制备方法。现有的紫外光固化涂料，大都采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯中的至少一种作为主体树脂，其耐磨性能和柔韧性较差，本专利技术的专利技术人发现，采用高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物作为涂料的主体树脂，意外地，可以大大提高漆面的耐磨性和柔韧性。本专利技术提供的涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其中，所述主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有4-9个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有2-3个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂。本专利技术提供的涂料的制备方法包括将主体树脂、稀释剂和光引发剂混合，使所述光引发剂完全溶解，并且使所述主体树脂均匀分散于所述稀释剂中，将得到的浆液过滤，其中，所述主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有4-9个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有2-3个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂。由于本专利技术采用高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯-->酸酯树脂的混合物作为涂料的主体树脂，从而大大提高了漆面的耐磨性和柔韧性，使其达到高档塑料器件的涂料要求。例如，本专利技术提供的含有60重量％主体树脂，34重量％稀释剂和6重量％光引发剂，所述主体树脂为60重量％六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂与40重量％三官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物的涂料形成的涂层的耐磨性高达600，而组成相同，只是所用主体树脂不是本专利技术所述两种主体树脂的混合物的涂料的耐磨性只有280-350。具体实施方式按照本专利技术提供的涂料，所述主体树脂、稀释剂、光引发剂和助剂的含量为紫外光固化涂料中这些组分常规的含量。一般来说，以涂料的总量为基准，所述主体树脂的含量为5-95重量％，优选为12-80重量％，稀释剂的含量为2-90重量％，优选为15-85重量％，光引发剂的含量为1-10重量％，优选为2-8重量％，助剂的含量为0-15重量％，优选为0-10重量％。本专利技术所提供的涂料中使用的主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物。所述聚氨酯丙烯酸酯树脂可以选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂环族聚氨酯丙烯酸酯树脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种，优选脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂。所述聚氨酯丙烯酸酯可以是一种黄变型预聚物，如用甲苯二异氰酸酯等芳香系二异氰酸酯合成的聚氨酯丙烯酸酯，优选情况下，所述聚氨酯丙烯酸酯为一种含有2-9官能度的非黄变型预聚物，它可以商购得到，如巴斯夫(Basfu)、盖斯塔夫(Galstaff)、日本合成化学株式会社的产品型号中的含有2-9官能度的聚氨酯丙烯酸酯。也可以采用已知的方法制备得到。例如，用无变黄性能的二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)合成的聚氨酯丙烯酸酯与聚-->酯二醇反应，再与丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯反应即得聚氨酯丙烯酸酯。反应的条件优选使得到的聚氨酯丙烯酸酯树脂的粘度为8000cps(25℃)以下，玻璃化温度在50-100℃之间。该反应的条件为本领域技术人员所公知。可根据多元醇的羟基数目及采用氨酯接枝的方法，使合成的聚氨酯丙烯酸酯分子的末端含有不同数目的碳碳双键。双键的数目可以从2-9，最常见的是2-6。根据所含碳碳双键的数目可以将聚氨酯丙烯酸酯分成两类，一般将分子末端含有2-3个双键的聚氨酯丙烯酸酯称为低官能度聚氨酯丙烯酸酯，分子末端含有4-9个双键的聚氨酯丙烯酸酯称为高官能度聚氨酯丙烯酸酯。本专利技术采用高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物作为紫外光固化涂料的主体树脂。高官能度聚氨酯丙烯酸酯的官能度数为4-9个，最优为5-6个。高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的双键数目较多，因此它的反应活性高，交联固化程度也高，在固化过程中很容易形成体型交联，且具有较大的固化收缩率(固化收缩率有时可达到10％以上)。因而经紫外光固化后形成的漆膜具有很高的耐磨性和硬度，但相对低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂，其附着力稍差一些。而且纯高官能团聚氨酯树脂一般粘度较大，因此施工性能不好。低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂由于双键数目少，因此它的反应活性相对较低，交联固化程度低，固化收缩率也较小。因而经紫外光固化后形成的漆膜具有较高的柔韧性，且对底材具有较高的附着力。基于上述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂与高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂各自的优缺点，综合考虑漆膜的耐磨性，硬度，柔韧性，附着力及施工性能等，可将二者配合使用，使形成的涂层达到优异的综合性能。并且根据对涂料各种性能要求的不同，可以合理地调节二者的种类和比例。按照本专利技术所提供的涂料，虽然使用高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物作为主体树脂即可明显改善固化漆膜-->的耐磨性能和柔韧性。但是，优选情况下，以主体树脂的总重量为基准，高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为10-90重量％，优选为30-80重量％，低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为10-90重量％，优选为20-70重量％。按照本专利技术所提供的涂料，其中所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与丙烯酸酯单体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其特征在于，所述主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有４－９个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有２－３个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂。

【技术特征摘要】
1、一种紫外光固化涂料，该涂料含有主体树脂、稀释剂和光引发剂，含或不含助剂，其特征在于，所述主体树脂为高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂和低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的混合物；所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有4-9个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂是分子末端含有2-3个碳碳双键的聚氨酯丙烯酸酯树脂。2、根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，以涂料的总重量为基准，所述主体树脂的含量为5-95重量％，稀释剂的含量为2-90重量％，光引发剂的含量为1-10重量％，助剂的含量为0-15重量％。3、根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，以涂料的总重量为基准，所述主体树脂的含量为12-80重量％，稀释剂的含量为15-85重量％，光引发剂的含量为2-8重量％，助剂的含量为0-10重量％。4、根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、脂环族聚氨酯丙烯酸酯树脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种。5、根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子末端含有5-6个碳碳双键。6、根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，以主体树脂的总重量为基准，所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为10-90重量％，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为10-90重量％。7、根据权利要求6所述的涂料，其特征在于，以主体树脂的总重量为基准，所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为30-80重量％，所述低官能度聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为20-70重量％。8、根据权利要求1所述的涂料，其特征在于所述稀释剂为有机溶剂或有机溶剂与丙烯酸酯单体的混合物。9、根据权利要求8所述的涂料，其中所述有机溶剂选自甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、乙醇、正丁醇、环己酮、二甲苯、甲基异丁基甲酮、丙酮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟华，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]