一种超耐磨抗污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超耐磨抗污UV固化涂料，包括A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆；A组分透明清漆主要由以下原料制备而成：有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯单体、有机溶剂、引发剂和流平剂；所述B组分耐磨哑浆主要由以下原料制备而成：有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、硅烷偶联剂、高硬粉、哑粉、有机溶剂、分散剂、防沉剂和消泡剂。本发明专利技术在UV固化涂料中引入有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，使得树脂具有较低的表面张力从而赋予涂料涂层良好的抗污性，并赋予漆膜超强的硬度和耐磨性，可实现面漆涂层抗污效果的持久性。

A Ultra-Wear-Resistant and Pollution-Resistant UV Curable Coating and Its Preparation Method and Application

The invention discloses an ultra-abrasion and anti-fouling UV curing coating, which comprises component A transparent varnish and component B abrasion-resistant mud; component A transparent varnish is mainly prepared from the following raw materials: organosilicon polyurethane acrylate oligomer, polyurethane acrylate, epoxy acrylate, acrylate monomer, organic solvent, initiator and leveling agent; the component B abrasion-resistant mud is mainly composed of the following raw materials. The raw materials are prepared as follows: organosilicon polyurethane acrylate oligomer, silane coupling agent, hard powder, dumb powder, organic solvent, dispersant, anti-sedimentation agent and defoamer. The invention introduces silicone polyurethane acrylate oligomer into UV curing coatings, so that the resin has lower surface tension, thus giving the coatings good antifouling property, and giving the coatings film super hardness and abrasion resistance, so as to realize the durability of the antifouling effect of the coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种超耐磨抗污UV固化涂料及其制备方法和应用
本专利技术属于紫外光固化涂料领域，尤其涉及一种超耐磨抗污UV固化涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着工业技术的发展，5G时代即将来临，手机外壳材料从塑胶到金属，现在又轮转到了非金属，同时人们对这类电子产品外观与性能要求也越来越高。目前，手机外壳加工工艺主要为PVD镀膜、色带转印这些工艺，工艺要求及成本都很难把控，量产难度非常高。使用喷涂工艺，设备操作简单，效率高、更容易实现量产。而使用喷涂工艺则要求喷涂涂料具有良好的施工性能、物理机械性能以实现产品抗刮伤、抗指纹等优点。UV固化涂料喷涂面漆在3C电子产品已广泛应用，以满足人们对产品性能与装饰效果的需求。一直以来诸多厂商致力于耐磨、耐污、高硬度的UV固化涂料，然而，其耐磨性通过添加高硬度无机材料(硅微粉、陶瓷粉、氧化铝等)，与树脂体系进行物理混合，造成无机材料与有机涂层结合牢度有限，涂层中应用的普通无机材料硬度有限(莫氏硬度低于9)，从而导致涂层表面耐磨、耐刮擦易受到磨损，不足以保护表面免受刮伤、油污粘附和失去光泽。因此，市面上急需一种具有持久、长效的耐磨性、耐刮伤和抗污性的涂料，且适合喷涂、淋涂工艺来满足客户对性能与表面美观持久性的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种超耐磨抗污UV固化涂料及其制备方法和应用；该超耐磨抗污UV固化涂料作为3C电子产品面漆使用时，可以解决产品外壳、按键长效持久的耐磨、抗刮伤、抗污性等技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种超耐磨抗污UV固化涂料，所述UV固化涂料为多组分，包括A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆；其中，所述A组分透明清漆主要由以下重量含量的原料制备而成：所述B组分耐磨哑浆主要由以下重量含量的原料制备而成：所述A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆的质量比为(3-4):1。上述的UV固化涂料，优选的，所述A组分透明清漆是由20-30％的有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、6-10％的聚氨酯丙烯酸酯、5-8％的环氧丙烯酸酯、6-10％的丙烯酸酯单体、45-50％的有机溶剂、3-6％光引发剂和0.3-0.5％流平剂制备而成；所述有机溶剂包括酯类溶剂和酮类溶剂。上述的UV固化涂料，优选的，所述有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物主要通过以下方法制备而成的：i)将羟基聚硅氧烷与异氰酸酯反应，得到有机硅预聚体；ii)将所述有机硅预聚体与单羟基丙烯酸酯单体反应，制备有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物。上述的UV固化涂料，优选的，所述羟基聚硅氧烷的分子量为500-3000，其羟值为30-150mg·KOH/g；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、HDI二聚体、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体中的一种或几种；所述单羟基丙烯酸酯单体选择为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯和己内酯改性的羟基丙烯酸酯中一种或几种。本专利技术的UV固化涂料选择自合成的有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，一方面可以设计聚合物的分子结构，提供更好的颜、填料润湿性，以提高期哑浆分散效果；另一方面，从成本上大大低于外购国外同类型树脂(日本大金、日本合成等生产商)，不受外来原料的限制。上述的UV固化涂料，优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯由分子量为1000-3000的二元醇、异氰酸酯与单羟基丙烯酸酯单体制备而成的2官能度聚氨酯丙烯酸酯；所述二元醇为聚己内酯二元醇、二聚酸改性二元醇、聚碳酸酯二元醇之中的一种或几种，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)之中的一种或几种；所述单羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、己内酯改性的羟基丙烯酸酯之中的一种或几种。上述的UV固化涂料，优选的，所述环氧丙烯酸酯为2官能度聚酯改性双酚A环氧丙烯酸酯；该树脂韧性良好、固化速度快；所述丙烯酸酯单体优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DTMPTTA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)中的一种或多种；所述的有机溶剂为醇类、酯类、酮类或醚类的一类或多类混合；进一步优选的，所述有机溶剂为醇类有机溶剂和酯类有机溶剂的混合溶剂。所述的引发剂为苯偶姻类衍生物(优选为651或/和MBF)、ɑ-羟基酮衍生物(优选为1173、184、2959中的一种或几种)、酰基磷氧化物类(优选为TPO、TPO-L、819中的一种或几种)光引发剂一类或多类混合；所述的流平剂为BYK333、BYK306、TEGO450和TEGO410中的一种或多种；所述的消泡剂优选为BYK052、BYK141和TEGO916中的一种或几种；所述的防沉剂优选为BYK2009和BYK057中的一种或几种；所述的分散剂优选为BYK163、BYK110和TEGO650中的一种或几种；上述的UV固化涂料，优选的，所述硅烷偶联剂为含氨基类硅烷偶联剂(优选为3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种)、含巯基类硅烷偶联剂(优选为3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、双-(3-(三乙氧基硅烷)丙基)-二硫化物中的一种或几种)中的一种或多种组合；所述高硬度粉为莫氏硬度≥9的粉料；所述哑粉为聚酰胺类、聚脲弹性粉、气相二氧化硅、蜡粉中的一种或多种。上述的UV固化涂料，优选的，所述高硬度粉包括金刚石微粉、氧化铝、碳化硅的一种或多种，所述金刚石微粉粒径为0.5-30μm。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的UV固化涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备A组分透明清漆：按重量比计，依次加入有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯单体在室温下搅拌分散30-45min，然后加入有机溶剂、流平剂在20-35℃下搅拌30-45min，最后加入引发剂在20-35℃下搅拌15-30min，得到透明清澈液体，检测其粘度在6-8.5s(岩田杯2#)，即制备A组份透明清漆；(2)制备B组分耐磨哑浆：按重量比份计，先加入有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、硅烷偶联剂在室温下搅拌分散1.5-2.5h；再加入哑粉搅拌分散0.5-1.0h；然后加入高硬粉、分散剂、防沉剂和消泡剂，分散乳化，将细度研磨至10μm以下；最后加入有机溶剂分散均匀，即制备出B组分耐磨哑浆；使用的过程中将A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆按(3-4):1的比例进行混合、搅拌均匀即可得到一种超耐磨抗污性UV固化喷涂、淋涂面漆。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的UV固化涂料或由上述的制备方法制备而成的UV固化涂料在3C电子产品中的应用。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术在UV固化涂料中引入有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物，其分子结构中引入高含量的有机硅链段，使得树脂具有较低的表面张力从而赋予涂料涂层良好的抗污性，分子结构中引入多官的丙烯酸酯单体赋予漆膜超强的硬度和耐磨性；同时，将利用有机硅进行化学改性来合成有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超耐磨抗污UV固化涂料，其特征在于，所述UV固化涂料为多组分，包括A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆；其中，所述A组分透明清漆主要由以下重量含量的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种超耐磨抗污UV固化涂料，其特征在于，所述UV固化涂料为多组分，包括A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆；其中，所述A组分透明清漆主要由以下重量含量的原料制备而成：所述B组分耐磨哑浆主要由以下重量含量的原料制备而成：所述A组分透明清漆和B组分耐磨哑浆的质量比为(3-4):1。2.如权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述A组分透明清漆是由20-30％的有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、6-10％的聚氨酯丙烯酸酯、5-8％的环氧丙烯酸酯、6-10％的丙烯酸酯单体、45-50％的有机溶剂、3-6％光引发剂和0.3-0.5％流平剂制备而成。3.如权利要求1或2所述的UV固化涂料，其特征在于，所述有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物主要通过以下方法制备而成的：i)将羟基聚硅氧烷与异氰酸酯反应，得到有机硅预聚体；ii)将所述有机硅预聚体与单羟基丙烯酸酯单体反应，制备有机硅聚氨酯丙烯酸酯齐聚物。4.如权利要求3所述的UV固化涂料，其特征在于，所述羟基聚硅氧烷的分子量为500-3000，其羟值为30-150mg·KOH/g；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、HDI二聚体、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体中的一种或几种；所述单羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯和己内酯改性的羟基丙烯酸酯中一种或几种。5.如权利要求1或2所述的UV固化涂料，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯由分子量为1000-3000的二元醇、异氰酸酯与单羟基丙烯酸酯单体制备而成的2官能度聚氨酯丙烯酸酯；所述二元醇为聚己内酯二元醇、二聚酸改性二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一种或几种，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种；所述单羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、己内酯改性的羟基丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳武，张冬明，李新雄，
申请(专利权)人：湖南邦弗特新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43