一种多彩高分子涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多彩高分子涂层，所述多彩高分子涂层是由可聚合单体、手性剂、引发剂、空心微球、溶剂以及助剂组成，通过聚合反应形成交联网络；其中，所述组分中，可聚合单体的质量百分比为10～40wt％，手性剂的质量百分比为5～20wt％，引发剂的质量百分比为1～8wt％，空心微球的质量百分比为5～15wt％，溶剂的质量百分比为10～60wt％，助剂的质量百分比为0～8wt％。本发明专利技术还公开了所述多彩高分子涂层的制备方法。本发明专利技术的多彩高分子涂层，能够显现不同的颜色；并且光的透过能力好，反射率高，表面滑顺，手感舒服，涂层不容易刮花。

A kind of multicolor polymer coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种多彩高分子涂层及其制备方法
本专利技术涉及高分子涂层
，具体涉及一种多彩高分子涂层及其制备方法。
技术介绍
近年来，消费者对电子产品(手机、笔记本电脑、数字化手环、可穿戴电子产品等)的要求越来越高，除在性能上追求更多、更强、更稳定以外，对产品的外观也提出了更高要求，如防水、防腐蚀、防尘、防油污、抗指纹、多彩等。现有的实现炫彩的方法主要有多层共挤和镀膜两种方法，其中多层共挤利用两种材料的折射率差，多层叠加实现特定波段反射，其缺点是往往需要几百层，工艺复杂，设备投资高，效率低，成本较高。镀膜主要包括CVD、PVD及其它镀膜方式，主要是利用高低折射率的匹配、镀层厚度、镀层层数来实现特定波段的反射，其缺点是镀膜设备投资成本高，镀层厚度往往需要控制在nm级别，监控和镀膜工艺控制较严格，多层镀膜效率较低，因此成本也较高。高温镀膜过程中，由于受高能粒子轰击和高温的影响，易造成高分子薄膜性能发生变化(如变脆、不耐候等)，同时易产生划伤。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种多彩高分子涂层的制备方法，利用高分子结构组装，形成分子密度梯度差，进而实现高分子聚合物内部高低折射率差，利用不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的控制，可实现高低折射率匹配，达到特定波段的反射，显现不同的颜色。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多彩高分子涂层，所述多彩高分子涂层是由可聚合单体、手性剂、引发剂、空心微球、溶剂以及助剂组成，通过聚合反应形成交联网络；其中，所述组分中，可聚合单体的质量百分比为10～40wt％，手性剂的质量百分比为5～20wt％，引发剂的质量百分比为1～8wt％，空心微球的质量百分比为5～15wt％，溶剂的质量百分比为10～60wt％，助剂的质量百分比为0～8wt％。进一步地，所述可聚合单体为手性可聚合单体和非手性可聚合单体，所述手性可聚合单体选自下述化合物中的一种或两种以上的混合物：所述非手性可聚合单体选自下述化合物中的一种或两种以上的混合物：进一步地，所述手性可聚合单体与非手性可聚合单体的质量比为1:(0.1～1)。进一步地，所述手性剂选自4-(4-己氧基苯甲酰氧基)苯甲酸-S-(+)-2-辛酯、(13BR)-5,6-二氢-5-(反式-4-丙基环己基)-4H-二萘并[2,1-F:1',2'-H][1,5]二氧杂环壬四烯、双4-(4'-戊基环己基苯甲酸)-(1S)-1-苯基-1,2-乙二醇酯、异戊基联苯腈中的一种或多种。进一步地，所述引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、1-羟基-环已基-苯基甲酮、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种或多种。进一步地，所述空心微球选自二氧化硅空心微球、碳酸钙空心微球、空心玻璃微球中的一种或多种，所述空心微球的直径为1～10μm。进一步地，所述溶剂选自四氢呋喃、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环丙酮、环己酮、甲苯环己酮、二氧六环、乙二醇、丙三醇、苯乙烯、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚中的一种或多种。本专利技术中，通过添加助剂以提高涂布液的相应的性能。进一步地，所述助剂选自流平剂、阻聚剂、消泡剂、稀释剂、紫外线吸收剂、取向剂、表面活性剂、紫外固化胶和热固化胶中的一种或多种。上述流平剂、阻聚剂等助剂可选用本领域公开已知的常用助剂，在此不一一例举。进一步地，所述多彩高分子涂层可涂覆于塑料、玻璃或陶瓷基材上。本专利技术另一方面还提供了所述的多彩高分子涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、将空心微球加入到溶剂中，超声分散；S2、将可聚合单体加入到溶剂中，混合均匀，然后加入手性剂、引发剂和助剂，搅拌均匀，得到涂布液；S3、将所述涂布液涂布于基材的表面，在70～80℃的真空干燥箱中烘30s至1min，取出经过40mj/cm2-800mj/cm2的UV固化机固化后，得到所述多彩高分子涂层。本专利技术的有益效果：1.本专利技术利用高分子结构组装，形成分子密度梯度差，进而实现高分子聚合物内部高低折射率差，利用不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的控制，可实现高低折射率匹配，达到特定波段的反射，显现不同的颜色。同时，部分波段反射率可达60％。2.本专利技术中，在涂层组合物中添加了一定量的空心微球，由于空心微球的折射率低，可增加光的透过能力，透过率高达95％，且表面滑顺，手感舒服，使涂层不容易刮花；其次，空心微球具有优良的各向一致性，从而在加工之后不会由于应力不一致而产生翘曲与收缩；由于中空微球的粒径分布，小的微球填充了大的微球的空隙，从而使其的固含量增加，同时其挥发量很低，也就降低了VOC；最后，空心微球的比表面积小，可降低树脂的用量，同时由于其可以起到树脂增加流动性的作用，从而也减少了树脂的用量。3.本专利技术的多彩高分子涂层采用涂布工艺，只涂一次即可实现多彩的效果，工艺简单；具有优异光学性能、不改变基材原有的纹理；并且耐化学性、耐腐蚀性和耐久性好，涂层渗透性低、成本低。附图说明图1是实施例1-3中手性可聚合单体和非手性可聚合单体的结构式。图2为涂布液涂布于玻璃基材表面的透射光谱图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例1将10份直径为1～3微米的二氧化硅空心微球溶于30份乙二醇和30份乙酸乙酯中，超声分散后，加入15份手性可聚合单体(a)、5份非手性可聚合单体(b)、10份手性剂4-(4-己氧基苯甲酰氧基)苯甲酸-S-(+)-2-辛酯、8份引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、0.1份流平剂BYK-333，搅拌均匀后，用OSP10#线棒(润湿间隙10μm)均匀的涂在玻璃基材的表面，然后在70～80℃的真空干燥箱中烘30s，取出经过40mj/cm2-800mj/cm2的UV固化机固化，得到所述多彩高分子涂层。实施例2将6份直径为1～3微米的二氧化硅空心微球溶于20份二氧六环和40份乙酸乙酯中，超声分散后，加入10份手性可聚合单体(c)、5份非手性可聚合单体(d)、12份手性剂双4-(4'-戊基环己基苯甲酸)-(1S)-1-苯基-1,2-乙二醇酯、5份引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、0.1份流平剂BYK-333、0.5份阻聚剂701，搅拌均匀后，用OSP10#线棒(润湿间隙10μm)均匀的涂在玻璃基材的表面，然后在70～80℃的真空干燥箱中烘40s，取出经过40mj/cm2-800mj/cm2的UV固化机固化，得到所述多彩高分子涂层。实施例3将8份直径为3～8微米的碳酸钙空心微球溶于20份乙腈和40份乙酸乙酯中，超声分散后，加入10份手性可聚合单体(a)、10份非手性可聚合单体(b)、15份手性剂(13BR)-5,6-二氢-5-(反式-4-丙基环己基)-4H-二萘并[2,1-F:1',2'-H][1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多彩高分子涂层，其特征在于，所述多彩高分子涂层是由可聚合单体、手性剂、引发剂、空心微球、溶剂以及助剂组成，通过聚合反应形成交联网络；其中，所述组分中，可聚合单体的质量百分比为10～40wt％，手性剂的质量百分比为5～20wt％，引发剂的质量百分比为1～8wt％，空心微球的质量百分比为5～15wt％，溶剂的质量百分比为10～60wt％，助剂的质量百分比为0～8wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种多彩高分子涂层，其特征在于，所述多彩高分子涂层是由可聚合单体、手性剂、引发剂、空心微球、溶剂以及助剂组成，通过聚合反应形成交联网络；其中，所述组分中，可聚合单体的质量百分比为10～40wt％，手性剂的质量百分比为5～20wt％，引发剂的质量百分比为1～8wt％，空心微球的质量百分比为5～15wt％，溶剂的质量百分比为10～60wt％，助剂的质量百分比为0～8wt％。


2.如权利要求1所述的多彩高分子涂层，其特征在于，所述可聚合单体为手性可聚合单体和非手性可聚合单体，所述手性可聚合单体选自下述化合物中的一种或两种以上的混合物：



所述非手性可聚合单体选自下述化合物中的一种或两种以上的混合物：





3.如权利要求2所述的多彩高分子涂层，其特征在于，所述手性可聚合单体与非手性可聚合单体的质量比为1:(0.1～1)。


4.如权利要求1所述的多彩高分子涂层，其特征在于，所述手性剂选自4-(4-己氧基苯甲酰氧基)苯甲酸-S-(+)-2-辛酯、(13BR)-5,6-二氢-5-(反式-4-丙基环己基)-4H-二萘并[2,1-F:1',2'-H][1,5]二氧杂环壬四烯、双4-(4'-戊基环己基苯甲酸)-(1S)-1-苯基-1,2-乙二醇酯、异戊基联苯腈中的一种或多种。


5.如权利要求1所述的多彩高分子涂层，其特征在于，所述引发剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文杰，张艳丽，
申请(专利权)人：苏州艾科迪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32