塑料表面加硬材料的制备方法及塑料表面加硬的方法技术

本发明专利技术提供一种塑料表面加硬材料的制备方法，包括向酯类溶剂中加入2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，搅拌2～60min，形成透明状分散体；向所述透明状分散体中加入6～10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂，所述低聚物树脂与所述高聚物树脂的质量比为5:1‑3，搅拌反应0.5～3h；所述高聚物树脂与所述低聚物树脂官能团数量不同；待所述反应完全后，加入引发剂，所述引发剂的加入量为所述低聚物树脂与所述高聚物树脂总量的2～7％，继续搅拌反应1～2h，得到塑料表面加硬材料。上述塑料表面加硬材料的制备方法及塑料表面加硬的方法获得的膜层耐弯折性较好且非常环保。

Preparation method of plastic surface hardening material and method of plastic surface hardening

【技术实现步骤摘要】
塑料表面加硬材料的制备方法及塑料表面加硬的方法
本专利技术涉及塑料表面处理，特别涉及一种塑料表面加硬材料的制备方法及塑料表面加硬的方法。
技术介绍
各种电子设备在人们的日常生活中有着举足轻重的地位，其中手机更是必不可少的物品，超一半的人每日使用时手机达5小时以上。因为使用频率极高，就要求手机外壳特别是后盖具有更强的耐磨性，同时也要满足外观设计的要求。电子设备的后盖材料日益丰富，塑料、竹木、陶瓷、玻璃、金属都被加以应用，而其中PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，亚克力)、PC-PMMA复合板、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)等工程塑料材料因其价格低廉、材料轻盈、易塑性等优点使用最为广泛，超过50％。但塑料材料后盖在所有已用的材料中是最不耐磨的，极容易产生划痕，对设备的长期使用及美观程度产生了不良影响。板材表面镀膜已成为解决该问题的方法之一，常用的镀膜材料溶剂为酮类、苯类等，产品为双组份或多组分配方，产品通过喷涂、淋涂等方式经过紫外光固化后在基材表面形成一层膜层。但这些材料存在以下几个问题：1.酮类、苯类溶剂具有致癌性，对人体健康及环境会产生危害；2.产品组分越多合成工艺越复杂，成品稳定性越差；3.产品成膜后硬度和柔韧度不可兼得，膜层耐弯折性不佳限制了其在柔性材料上的应用。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种膜层耐弯折性较好且环保的塑料表面加硬材料的制备方法及塑料表面加硬的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种塑料表面加硬材料的制备方法，包括向酯类溶剂中加入2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，搅拌2-60min，形成透明状分散体；向所述透明状分散体中加入6-10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂，所述低聚物树脂与所述高聚物树脂的质量比为5:1-3，搅拌反应0.5-3h；所述高聚物树脂与所述低聚物树脂官能团数量不同；待所述反应完全后，加入引发剂，所述引发剂的加入量为所述低聚物树脂与所述高聚物树脂总量的2-7％，继续搅拌反应1-2h，得到塑料表面加硬材料。在其中一个实施例中，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲酸甲酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述引发剂为184、BP和1173中的至少一种。一种塑料表面加硬的方法，包括：清洁塑料制品的表面；将上述的塑料表面加硬材料喷涂或淋涂至所述塑料制品表面；将喷涂后的所述塑料制品于20-70℃中预热1-5min；将预热后的所述塑料制品置于紫外固化灯下进行常温固化1-3min；冷却到室温，得到加硬后的塑料制品。在其中一个实施例中，所述塑料制品为PC、PMMA或PMMA/PC复合板。在其中一个实施例中，所述塑料制品为电子设备后盖。一种塑料表面加硬的方法，包括：清洁塑料制品的表面；将所述塑料制品固定于提拉机的夹具之上；将所述塑料制品浸没在上述的塑料表面加硬材料中后以100-100000μm/min的速度向上进行提拉至完全离开所述塑料表面加硬材料；将浸涂后的所述塑料制品于20-70℃中预热1-5min；将预热后的所述塑料制品置于紫外固化灯下进行常温固化1-3min；冷却到室温，得到加硬后的塑料制品。在其中一个实施例中，所述塑料制品为PC、PMMA或PMMA/PC复合板。在其中一个实施例中，所述塑料制品为电子设备后盖。上述塑料表面加硬材料的制备方法中，采用无毒无害的酯类作为溶剂，可对光学塑料如PC、PMMA或PMMA/PC复合板或柔性薄膜片材表面进行增硬处理。涂层光学性能好，不易产生彩虹纹，交联密度高、固化收缩率低，具有极高的硬度和优异的耐磨性、防涂鸦性能，并具有一定的抗菌效果。成膜后能与底材形成牢固的结合力，使其可长久地保护被涂覆表面，涂布工艺简单，生产效率高。产品为单组分，制备工艺简单，成品稳定性高；成膜后，膜层耐弯折，硬度与其他涂膜材料相比可提高2-4h，固化时间短。具体实施方式本专利技术提供的一实施方式塑料表面加硬材料的制备方法，包括以下步骤：向酯类溶剂中加入2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，搅拌2-60min，形成透明状分散体；具体地，在一实施方式中，酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲酸甲酯中的至少一种。向所述透明状分散体中加入6-10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂，所述低聚物树脂与所述高聚物树脂的质量比为5:1-3，搅拌反应0.5-3h；所述高聚物树脂与所述低聚物树脂官能团数量不同。上述塑料表面加硬材料的制备方法包括官能团不同的两种聚氨酯丙烯酸酯树脂，一种为聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，一种为聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂。聚氨酯丙烯酸酯(PUA)是指以氨基甲酸酯(-NHCOO-)键作为主要连接基团的高分子预聚物的统称，其主要由二异氰酸酯、长链二元醇和丙烯酸羟基酯缩聚而成；其过程中的主要反应为二异氰酸酯中的-NCO和长链二元醇、丙烯酸羟基酯中的-OH基团在催化剂和加热条件下发生亲核加成反应。可合成多种具有不同官能度、不同特性的PUA预聚物。其中2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂主要提供韧性，6～10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂提供硬度，高聚物分子链间能形成多种氢键，使得聚氨酯膜具有优异的硬度、机械耐磨性和柔韧性。本配方中不使用单体，会有效地降低了涂料的收缩，减少固化时的内应力，增加涂料对塑料表面的附着力和提高涂膜的柔韧性。当软硬树脂比例在下降过程中，其涂膜的硬度逐渐增大，耐磨性能变好。待所述反应完全后，加入引发剂，所述引发剂的加入量为所述低聚物树脂与所述高聚物树脂总量的2～7％，继续搅拌反应1-2h，得到塑料表面加硬材料。聚氨酯丙烯酸酯体系内主要由具有硬段特性的氨基甲酸酯基团和具有软段性质的脂肪族长链构成。具体地，在一实施方式中，一种塑料表面加硬的方法，包括：清洁塑料制品的表面；将上述的塑料表面加硬材料喷涂或淋涂至所述塑料制品表面；将喷涂后的所述塑料制品于20-70℃中预热1-5min；将预热后的所述塑料制品置于紫外固化灯下进行常温固化1-3min；冷却到室温，得到加硬后的塑料制品。在其中一个实施例中，所述塑料制品为PC、PMMA或PMMA/PC复合板。在其中一个实施例中，所述塑料制品为电子设备后盖。一种塑料表面加硬的方法，包括：清洁塑料制品的表面；将所述塑料制品固定于提拉机的夹具之上；将所述塑料制品浸没在上述的塑料表面加硬材料中后以100-100000μm/min的速度向上进行提拉至完全离开所述塑料表面加硬材料；将浸涂后的所述塑料制品于20-70℃中预热1-5min；将预热后的所述塑料制品置于紫外固化灯下进行常温固化1-3min；冷却到室温，得到加硬后的塑料制品。在其中一个实施例中，所述塑料制品为PC、PMMA或PMMA/PC复合板。在其中一个实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塑料表面加硬材料的制备方法，其特征在于，包括/n向酯类溶剂中加入2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，搅拌2～60min，形成透明状分散体；/n向所述透明状分散体中加入6～10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂，所述低聚物树脂与所述高聚物树脂的质量比为5:1-3，搅拌反应0.5～3h；所述高聚物树脂与所述低聚物树脂官能团数量不同；/n待所述反应完全后，加入引发剂，所述引发剂的加入量为所述低聚物树脂与所述高聚物树脂总量的2～7％，继续搅拌反应1～2h，得到塑料表面加硬材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种塑料表面加硬材料的制备方法，其特征在于，包括
向酯类溶剂中加入2～6官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物树脂，搅拌2～60min，形成透明状分散体；
向所述透明状分散体中加入6～10官能团聚氨酯丙烯酸酯高聚物树脂，所述低聚物树脂与所述高聚物树脂的质量比为5:1-3，搅拌反应0.5～3h；所述高聚物树脂与所述低聚物树脂官能团数量不同；
待所述反应完全后，加入引发剂，所述引发剂的加入量为所述低聚物树脂与所述高聚物树脂总量的2～7％，继续搅拌反应1～2h，得到塑料表面加硬材料。


2.根据权利要求1所述塑料表面加硬材料的制备方法，其特征在于，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲酸甲酯中的至少一种。


3.根据权利要求1所述塑料表面加硬材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为184、BP和1173中的至少一种。


4.一种塑料表面加硬的方法，其特征在于，包括：
清洁塑料制品的表面；
将权利要求1～3任意一项权利要求所述的塑料表面加硬材料喷涂或淋涂至所述塑料制品表面；
将喷涂后的所述塑料制品于20-70℃中预热1-5min；
将预热后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昭龙，王奔，
申请(专利权)人：西安钧盛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61