一种水性UV耐脏污自清洁涂料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了水性UV耐脏污自清洁涂料包括以下重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分3～10份；所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液40～60份、水性UV单体5～10份、蜡粉5～10份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、润湿剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.1～0.4份、流变剂0.5～2份、消光粉3～6份、去离子水20～30份；所述助剂组分包括以下重量百分含量的组分：十三氟辛基三乙氧基硅烷70％～90％和稀释剂10％～30％。涂料对基材的润湿性好、流平性能好、表面张力低、漆膜光滑、手感细腻滑爽、附着力好、耐水煮、耐候性好、耐磨性好。

A water-based UV antifouling self-cleaning coating and its preparation and Application

The invention discloses a waterborne UV stain resistant and self cleaning coating, which comprises components of the following weight parts: 100 components of coating and 3~10 parts of auxiliary ingredients. The coating component comprises the following components according to the weight fraction: waterborne polyurethane acrylic emulsion 40~60 parts, water UV monomer 5~10 parts, wax powder 5~10 parts, photo initiator 2~5 parts, pH regulator 0.05 to 0.2 parts, wetting agent 0.5 ~ 2 parts, defoamer 0.1-0.5 parts, dispersant 0.1-0.4 parts, rheological agent 0.5-2 parts, extinction powder 3-6 parts, deionized water 20-30 parts; the auxiliary components include the following weight percentage components: trifluorooctyl triethoxysilane 70% - 90% and diluent 10% - 30%. The coating has good wettability, leveling performance, low surface tension, smooth paint film, fine and smooth feel, good adhesion, water boiling resistance, good weather resistance and wear resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种水性UV耐脏污自清洁涂料及其制备方法、应用
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性UV耐脏污自清洁涂料及其制备方法、应用。
技术介绍
随着科学技术的发展和生活水平的提高，手机、电脑等移动消费品成为人们日常生活中不可缺少的一部分。但这些移动消费品在使用的过程中，容易沾上油污、手汗等其他污染物，影响美观。常通过在移动消费品的塑料表面喷涂涂料，来改善移动消费品的污染情况。目前常通过水性涂料进行喷涂，水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂作为助溶剂，改善了作业施工环境条件，降低了VOC的排放，消除了施工时火灾危险性，节省了大量资源，水性涂料作为一种更为环保的涂装材料为越来越多的人所接受；但是目前水性涂料存在干燥成膜过程中，成膜时间慢，接触角较小，耐污能力差等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种水性UV耐脏污自清洁涂料及其制备方法、应用，以解决现有技术中存在干燥成膜过程中，成膜时间慢，接触角较小，耐污能力差等问题。为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种水性UV耐脏污自清洁涂料，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分3～10份；其中，所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液40～60份、水性UV单体5～10份、蜡粉5～10份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、润湿剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.1～0.4份、流变剂0.5～2份、消光粉3～6份、去离子水20～30份；所述助剂组分包括以下按照重量百分含量计的组分：十三氟辛基三乙氧基硅烷70％～90％和稀释剂10％～30％。优选地，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分7.2份。优选地，所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液50份、水性UV单体8份、蜡粉7份、光引发剂4份、pH调节剂0.1份、润湿剂1份、消泡剂0.2份、分散剂0.3份、流变剂1份、消光粉4份、去离子水24.4份。优选地，所述水性UV单体包括以下按照重量份数计的组分：高官能水性UV单体1～4份与1～3官能水性UV单体2～3份，其中所述高官能水性UV单体为4以上官能度的水性UV单体。优选地，所述高官能水性UV单体为乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯；和/或所述1～3官能水性UV单体为乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的至少一种。优选地，所述蜡粉为PTFE蜡粉；和/或所述光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮、二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、α-羟基异丁酰苯中的至少一种；和/或所述pH调节剂为N,N-二甲基乙醇胺；和/或所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；和/或所述消光粉为气相二氧化硅。优选地，所述润湿剂为改性的聚醚硅氧烷共聚物和/或炔二醇类表面活性剂；和/或所述分散剂为含有油酸基团的嵌段共聚物烷基铵盐；和/或所述流变剂为非离子聚氨酯型缔合增稠剂和/或非缔合型碱溶胀增稠剂。本专利技术另一方面提供了一种水性UV耐脏污自清洁涂料的制备方法，包括以下步骤：按照上述所述的水性UV耐脏污自清洁涂料所包含的组分及其含量分别称取各组分原料：将称取的水性聚氨酯丙烯酸乳液、流变剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、消光粉、蜡粉，进行混合处理，配置第一混合液；向所述第一混合液中加入称取的光引发剂、水性UV单体、去离子水，进行混合处理，配置第二混合液；向所述第二混合液中加入pH调节剂调整所述第二混合液的pH值为7.5～8.0，调整pH值后过滤，配置成涂料组分；将称取的十三氟辛基三乙氧基硅烷和稀释剂进行混合处理后过滤，配置助剂组分；将所述涂料组分和所述助剂组分进行混合处理，得到水性UV耐脏污自清洁涂料。优选地，所述配置第一混合液的步骤中，所述混合处理是将称取的水性聚氨酯丙烯酸乳液、流变剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、消光粉、蜡粉，于1200～1500r/min下分散20～30min进行混合处理；和/或所述配置第二混合液的步骤中，所述混合处理是向所述第一混合液中加入称取的光引发剂、水性UV单体、去离子水，于800～1000r/min下分散15～20min进行混合处理；和/或所述配置助剂组分的步骤中，所述混合处理是将称取的十三氟辛基三乙氧基硅烷和稀释剂于800～1000r/min下分散15～20min进行混合处理。本专利技术又一方面提供了一种上述所述的水性UV耐脏污自清洁涂料在基材中的应用，将所述的水性UV耐脏污自清洁涂料中包含的涂料组分和助剂组分混合处理，再水调粘度后，喷涂至所述基底的表面。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：与现有水性耐脏污自清洁涂料相比，本专利技术通过对组分的种类和含量的控制，使得各组分之间起到协同增效作用，从而赋予涂料的稳定性和涂料良好的分散性；在经过组分优化后，获得的水性UV耐脏污自清洁涂料对基材的润湿性好、流平性能好、表面张力低、漆膜光滑、手感细腻滑爽、附着力好、耐水煮、耐候性好、耐磨性好等特点。本专利技术所述水性UV耐脏污自清洁涂料的制备方法按照先后顺序将所述水性UV耐脏污自清洁涂料所含的组分进行混合处理，因此，其工艺条件可控，配制的水性UV耐脏污自清洁涂料分散性和稳定性好，且水性UV耐脏污自清洁涂料成膜性能稳定，生产效率高。而且是按照所述水性UV耐脏污自清洁涂料所含的组分进行混合处理。本专利技术所述水性UV耐脏污自清洁涂料在基材表面，根据"荷叶自清洁原理"即荷叶表面上有细微且凹凸不平的纳米结构，所述的水性UV耐脏污自清洁涂料在干燥成膜过程中，在涂层表面形成类似荷叶的凹凸形貌，这种纳米涂层既可以使灰尘颗粒附着在涂层表面呈悬空状态，使水与涂层表面的接触角大大增加，有利于水珠在涂层表面的滚落，并且在滚动中吸附灰尘颗粒，增加了污物在漆膜表面粘附的难度；同时又根据涂层的自分层原理，将长链烷基链段等疏水性物质引入水性聚氨酯丙烯酸乳液中，使水性UV耐脏污自清洁涂料在干燥成膜过程中自动分层，从而在涂层表面富集一层疏水层，其超强的表面张力使其具有强劲的疏水、抗油污能力，进一步保证堆积或吸附的污染性微粒在能够借助雨水等作用被去除，涂层自身所具有的亲-疏水物料特性起到易洁和自洁。所述水性UV耐脏污自清洁涂料也可以与其他多种不同涂料搭配，例如单组份水性涂料、水性PU涂料、水性烤漆涂料、水性UV涂料等，搭配后的多涂层漆膜同样具有优异性能，可用于汽车内饰、仪器表盘、3C电子产品等各领域。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种水性UV耐脏污自清洁涂料及其制备方法、应用。一方面，本专利技术实施例提供了一种水性UV耐脏污自清洁涂料，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分3～10份；其中，所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液40～60份、水性UV单体5～10份、蜡粉5～10份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分3～10份；其中，/n所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液40～60份、水性UV单体5～10份、蜡粉5～10份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、润湿剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.1～0.4份、流变剂0.5～2份、消光粉3～6份、去离子水20～30份；/n所述助剂组分包括以下按照重量百分含量计的组分：十三氟辛基三乙氧基硅烷70％～90％和稀释剂10％～30％。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分3～10份；其中，
所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液40～60份、水性UV单体5～10份、蜡粉5～10份、光引发剂2～5份、pH调节剂0.05～0.2份、润湿剂0.5～2份、消泡剂0.1～0.5份、分散剂0.1～0.4份、流变剂0.5～2份、消光粉3～6份、去离子水20～30份；
所述助剂组分包括以下按照重量百分含量计的组分：十三氟辛基三乙氧基硅烷70％～90％和稀释剂10％～30％。


2.根据权利要求1所述的水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，包括以下按照重量份数计的组分：涂料组分100份和助剂组分7.2份。


3.根据权利要求1所述的水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，所述涂料组分包括以下按照重量份数计的组分：水性聚氨酯丙烯酸乳液50份、水性UV单体8份、蜡粉7份、光引发剂4份、pH调节剂0.1份、润湿剂1份、消泡剂0.2份、分散剂0.3份、流变剂1份、消光粉4份、去离子水24.4份。


4.根据权利要求1所述的水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，所述水性UV单体包括以下按照重量份数计的组分：高官能水性UV单体1～4份与1～3官能水性UV单体2～3份，其中所述高官能水性UV单体为4以上官能度的水性UV单体。


5.根据权利要求1所述的水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，所述高官能水性UV单体为乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯；和/或
所述1～3官能水性UV单体为乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的水性UV耐脏污自清洁涂料，其特征在于，所述蜡粉为PTFE蜡粉；和/或
所述光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮、二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、α-羟基异丁酰苯中的至少一种；和/或
所述pH调节剂为N,N-二甲基乙醇胺；和/或
所述消泡剂为聚醚硅氧烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘唐辉，李平，王卫国，符饶生，吕国强，缪培凯，杨波，凌云剑，伍松，
申请(专利权)人：湖南松井新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43