UV固化涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种UV固化涂料及其制备方法和应用，上述UV固化涂料包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂20～40份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂20～40份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂5～10份，硫醇单体0.1～1份，光引发剂1～3份，有机溶剂30～60份。该UV固化涂料，能够直接应用在金属或塑料基材上，无需涂覆底漆，并且在上述基材上能够实现高耐磨、高耐污、高硬度的性能，使金属或塑料基材呈现镜面流平的效果；加入少量的硫醇单体增强了基材表面涂层的韧性，保证涂层的附着力，且提高了涂层的弯折性能。

UV curing coatings and their preparation methods and Applications

The invention discloses a UV curable coating and a preparation method and application of the UV curing coating comprises the following components by weight: 20~40 the nano modified polyurethane acrylic resin, polyurethane urethane acrylic resin 20~40, silicone modified polyurethane acrylic resin 5~10, 0.1 to 1 portions of thiol monomers 1~3, photoinitiator, organic solvents 30~60. The UV curable coatings, which can be directly applied in the metal or plastic substrate, without primer coating, and can achieve high abrasion resistance, stain resistance, properties of high hardness in the substrate, the metal or plastic substrate presents a mirror leveling effect; the addition of a small amount of thiol monomers increases the coating surface of the substrate toughness, ensure the adhesion of the coating, and improves the bending properties of the coating.

【技术实现步骤摘要】
UV固化涂料及其制备方法和应用
本专利技术涉及UV固化涂料领域，特别地，涉及一种UV固化涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着时代的发展，人们对电子产品的外观及性能要求越来越高，而这与电子产品表面涂层所使用的涂料密切相关。UV光固化涂料相较于传统涂料而言，在性能及装饰效果方面均具有较大的优势，因此被广泛的应用在电子产品表面涂装上。目前很多厂商都致力于研发耐钢丝绒、耐污、高硬度的UV涂料，例如专利201110454067.9、201510329872.7、201610985382.7中提及的UV涂料。但是上述专利中的涂料都只能直接应用在塑料基材上，且并没有谈及表面流平效果的问题。塑料作为制作电子产品的传统材料正逐渐被金属等替代，例如目前手机大多数都采用了金属材质，且高端电脑的材质也逐渐采用金属材质了。但传统UV涂料如果要应用在金属材质上就必须先喷涂一层底漆，既费时又费力。因此，市场上急需一款UV光固化涂料，除了具有超高的耐钢丝绒、耐污、高硬度的性能外，还能直接应用在塑料或金属基材上，且具有镜面流平效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种UV固化涂料，以解决现有UV固化涂料无法直接应用于金属基材表面且流平效果不好的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种UV固化涂料，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂20～40份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂20～40份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂5～10份，硫醇单体0.1～1份，光引发剂1～3份，有机溶剂30～60份。进一步地，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂30份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂30份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂8份，硫醇单体1份，光引发剂2份，有机溶剂50份。进一步地，硫醇单体的官能度为2～5。进一步地，光引发剂为苯偶姻衍生物、α-羟基酮类光引发剂、酰基膦氧化物类光引发剂中的一种或多种。进一步地，有机溶剂为醇类、酯类、酮类或醚类溶剂。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述UV固化涂料的制备方法，将纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂、聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂、有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、硫醇单体、光引发剂、有机溶剂混合搅拌即得到UV固化涂料。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述UV固化涂料或上述制备方法制备得到的UV固化涂料在金属或塑料基材表面的应用。进一步地，应用的方法为：利用喷涂、淋涂或浸涂的方法使UV固化涂料在金属或塑料基材表面形成湿膜；烘烤并UV固化即可得到具有流平效果的装饰层。进一步地，烘烤的温度为50～60℃，烘烤时间为5～10min。进一步地，UV能量为UVA800～1500mJ/cm2，UVB500～800mJ/cm2，UV强度为80～150mW/cm2。进一步地，装饰层的厚度为15～35μm。进一步地，金属基材为铝或镁铝合金；塑料基材为聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的UV固化涂料，能够直接应用在金属或塑料基材上，并且在上述基材上能够实现高耐磨、高耐污、高硬度的性能，使金属或塑料基材呈现镜面流平的效果；加入少量的硫醇单体增强了基材表面涂层的韧性，保证涂层的附着力，且提高了涂层的弯折性能。2、本专利技术提供的UV固化涂料的制备方法简单可行，成本低。3、本专利技术提供的UV固化涂料能够直接应用在金属或塑料基材上，无需涂覆底漆，应用方便，省时省力，降低成本，能够满足消费者对电子产品表面性能和外观方面的要求。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将对本专利技术作进一步详细的说明。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术提供了一种UV固化涂料，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂20～40份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂20～40份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂5～10份，硫醇单体0.1～1份，光引发剂1～3份，有机溶剂30～60份。上述UV固化涂料中，纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂经过纳米粒子改性，其耐磨性能、耐钢丝绒性能及硬度显著提高。聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂兼具较好的耐磨性能和较高的硬度；并且由于其独特的分子结构，该树脂在金属表面具有优异的附着力。有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂具有极佳的耐脏污及镜面流平效果。硫醇单体的主要作用是增强涂层的韧性以及稳定涂层在基材上的附着力。上述UV固化涂料，能够直接应用在金属或塑料基材上，并且在上述基材上能够实现高耐磨、高耐污、高硬度的性能，使金属或塑料基材呈现镜面流平的效果；加入少量的硫醇单体增强了基材表面涂层的韧性，保证涂层的附着力，且提高了涂层的弯折性能。优选的，上述UV固化涂料，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂30份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂30份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂8份，硫醇单体1份，光引发剂2份，有机溶剂50份。采用上述重量份的UV固化涂料，耐磨、耐污性能最好，硬度较高且具有良好的镜面流平效果；同时硫醇单体的重量份能够保证基材表面涂层的韧性和涂层的附着力。优选的，硫醇单体的官能度为2～5。采用上述官能度的硫醇单体能够提高基材表面涂层的韧性和附着力，同时提高了涂层的弯折性能。优选的，光引发剂为苯偶姻衍生物、α-羟基酮类光引发剂、酰基膦氧化物类光引发剂中的一种或多种。更优选为汽巴公司Darocur1173、巴斯夫Irgacure184、巴斯夫Irgacure2022、巴斯夫LucirinTPO光引发剂中的至少一种。优选的，有机溶剂为醇类、酯类、酮类或醚类溶剂。上述有机溶剂可以为本领域常用的各类有机溶剂，醇类包括乙醇、异丙醇等；酯类包括乙酸乙酯、乙酸丁酯等；酮类包括丁酮、甲基异丁基酮等；醚类包括丙二醇甲醚、乙二醇丁醚等。上述有机溶剂中更优选使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯。有机溶剂有利于上述UV涂料中各组分更好地混合，发挥协同效应，使涂层耐磨、耐污及镜面流平效果更好。本专利技术还提供了上述UV固化涂料的制备方法，将纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂、聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂、有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、硫醇单体、光引发剂、有机溶剂混合搅拌即得到UV固化涂料。上述UV固化涂料的制备方法简单可行，成本低。上述UV固化涂料需储存在避光、密封的容器内。本专利技术还提供了上述UV固化涂料在金属或塑料基材表面的应用。优选的，上述UV固化涂料应用的方法为：利用喷涂、淋涂或浸涂的方法使UV固化涂料在金属或塑料基材表面形成湿膜；烘烤并UV固化即可得到具有流平效果的装饰层。上述UV固化涂料能够直接应用在金属或塑料基材上，无需涂覆底漆，应用方便，省时省力，降低成本，能够满足消费者对电子产品表面性能和外观方面的要求。优选的，烘烤的温度为50～60℃，烘烤时间为5～10min。采用上述烘烤条件能够有效除去金属或塑料基材表面形成的湿膜中的有机溶剂。优选的，UV能量为UVA800～1500mJ/cm2，UVB500～800mJ/cm2，UV强度为80～150mW/cm2。采用上述UV固化条件能够使金属或塑料基材表面形成的湿膜固化完全，以使基材表面具有优异的性能和镜面流平效果。优选的，装饰层的厚度为15～35μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV固化涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂20～40份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂20～40份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂5～10份，硫醇单体0.1～1份，光引发剂1～3份，有机溶剂30～60份。

【技术特征摘要】
1.一种UV固化涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂20～40份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂20～40份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂5～10份，硫醇单体0.1～1份，光引发剂1～3份，有机溶剂30～60份。2.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，包括以重量份计的下列组分：纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂30份，聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树脂30份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂8份，硫醇单体1份，光引发剂2份，有机溶剂50份。3.根据权利要求1或2所述的UV固化涂料，其特征在于，所述硫醇单体的官能度为2～5。4.根据权利要求1或2所述的UV固化涂料，其特征在于，所述光引发剂为苯偶姻衍生物、α-羟基酮类光引发剂、酰基膦氧化物类光引发剂中的一种或多种；和/或所述有机溶剂为醇类、酯类、酮类或醚类溶剂。5.一种权利要求1至4中任一项所述的UV固化涂料的制备方法，其特征在于，将纳米改性聚氨酯丙烯酸树脂、聚氨酯甲酸乙酯丙烯酸树...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，邓勇，李玉良，周长胜，王卫国，缪培凯，吕国强，杨波，凌云剑，
申请(专利权)人：湖南松井新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43