一种紫外光固化含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种紫外光固化含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料，该涂料按重量份记包括下述组分：含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物5～30份；活性稀释剂100～150份；光引发剂3～5份。本发明专利技术通过简单有效的化学合成方法合成含氟聚氨酯丙烯酸酯聚合物，并配制成含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料。该涂料在具有优良的耐水、耐油、高硬度等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料
本专利技术涉及一种UV固化涂料，尤其是一种UV固化防污涂料。
技术介绍
随着科技的发展，手机等电子产品已经人们生活中必不可少的存在。对于生活中的日常使用，人们并不能保证始终清洁的使用上述电子产品，对手机背壳的防水防污必不可少。原材料如PP、PC或PTFE等经过注塑成型、清洁、喷涂等制作成手机外壳。手机外壳的涂料是决定其是否防水防污的重要因素。普通的UV涂料的性能是远远不能达到防污的要求。已有文献介绍了相关的UV涂料，例如专利文献1(CN102675941A)公开了一种固化超疏水耐指纹涂料，该涂料由聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯树脂、活性氟单体、硅树脂和改性纳米组成；所述的固化涂膜由聚氨酯丙烯酸酯低聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成。该涂料加入特殊结构的单体抵抗指纹痕迹在此基础上，引入活性氟单体、硅树脂等形成表面致密、稳定的自分层疏水清漆，从而达到自清洁效果并通过改性纳米采用自组装技术构建表面微纳米结构使之成为性能优异的固化超疏水耐指纹涂料，但是耐摩擦性能不好。专利文献2(CN104845521A)公开了一种固化涂料、耐磨防污涂层及含耐磨防污涂层的手机保护膜。按重量份计，该涂料包括10～95份的第一预聚物、5～60份的第二预聚物、0.05～8份的聚硅氧烷基聚合物、0.05～8份的含氟助剂、1～15份的光引发剂和100～300份的溶剂；其中，第一预聚物为官能度4～8的聚氨酯丙烯酸酯预聚物；第二预聚物为官能度为9～18的丙烯酸酯预聚物。较高官能度的第一预聚物和第二预聚物能提高固化涂料固化后形成的涂层的耐磨性，聚硅氧烷基聚合物与极性化合物的加入有利于增强涂层的耐磨性和使用寿命，含氟助剂能够使涂层具有良好的耐沾污性，并抑制涂层耐污性的下降。在提高了耐摩擦性能的同时接触角相对较低。本专利技术的含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料中不仅含有可以提高防污性能的含氟组分，还添加了在不影响防污性能的同时降低成本的聚醚多元醇，用于改善体系中含氟组分与其他组分的相容性；同时，相较于其他UV防污涂料，在保证耐摩擦性能的同时水油接触角相对提高；选择多官能团的活性稀释剂，保证了涂膜的硬度。本专利技术的含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物制备工艺及设备简单，便于操作，成本低廉，易于规模化转化和生产。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种低成本的具有防污性能的UV固化涂料。本专利技术所采用的技术方案是：一种紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，按重量份数计，包含如下组分：5～30份聚氨酯丙烯酸酯低聚物、100～150份活性稀释剂、3～5份光引发剂；所述FUA低聚物的制备方法，步骤为：第一步在容器中加入20～30份多异氰酸酯、催化剂0.2～1份、溶剂50～100份，在30min内滴入全氟聚醚醇100～150份，滴加过程中体系温度缓慢升温到60℃，温度稳定后反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的含氟聚氨酯低聚物1；第二步将17～30份聚醚多元醇加入到第一步的产物中，反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的全氟聚醚低聚物2；第三步将7～10份(甲基)丙烯酸酯加入到第二步产物中，反应5h～7h后得到含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物。而且，所述涂料的制备方法是将5～15份含氟聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、100～150份活性稀释剂和3～5份光引发剂混合均匀。而且，所述全氟聚醚醇的平均分子量为1200～1800。而且，所述多异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯。而且，所述的催化剂为胺类催化剂、有机金属催化剂。而且，所述的溶剂为三氯三氟乙烷和丙酮的混合物。而且，所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙三醇、聚碳酸酯二醇和聚四氢呋喃二醇中的一种或多种。而且，所述聚醚多元醇平均分子量为600～1000。而且，所述(甲基)丙烯酸酯为HEA、HEMA。而且，所述活性稀释剂多官能团丙烯酸酯。而且，所述光引发剂为819、1173、TPO。本专利技术的优点及积极效果是：本专利技术的含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料中不仅含有可以提高防污性能的含氟组分，还添加，还添加了在不影响防污性能的同时降低成本的聚醚多元醇，用于改善体系中含氟组分与其他组分的相容性；同时，相较于其他UV防污涂料，在保证耐摩擦性能的同时水油接触角相对提高；选择多官能团的活性稀释剂，保证了涂膜的硬度。本专利技术的含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物制备工艺及设备简单，便于操作，成本低廉，易于规模化转化和生产。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本专利技术作进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术中由UV固化涂料制备防污涂层的方法如下：用滴管将UV固化涂料滴于聚碳酸酯片(PC片)上，于匀胶机上旋转涂布，转速1为600r/min，加速时间5s，匀速时间15s，转速2为2000r/min，加速时间5s，匀速时间45s；UV固化灯功率为1000W，固化时间为45s，每15s间隔15s。下面实施例中测试标准如下接触角：采用接触角测试仪JC2000D5(水为蒸馏水，油为正十六烷)；铅笔硬度：根据国标GB/T6739-2006所述方法测定铅笔硬度；实施例1：(1)端基为异氰酸酯基的低聚物1的制备：按重量比，将27份IPDI和80份三氯三氟乙烷/丙酮加入三口烧瓶中，通氮气，搅拌；在30min内滴加100份全氟聚醚醇和0.2份二月桂酸二丁基锡，边滴加边搅拌边升温至60℃，反应7h；(2)端基为异氰酸酯基的低聚物2的制备：在上述反应中继续滴加30份聚碳酸酯二醇，通氮气，60℃下反应7h；(3)含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物(FUA)的制备：在上述反应中继续滴加9份HEMA，通氮气，60℃下反应5h，得到含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物(FUA)。(4)UV固化含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料配制：FUA低聚物5份EBECRYL40100份光引发剂11733份上述UVFUA涂料指标性能：水接触角111.6°油接触角69°铅笔硬度6H环保性合格实施例2：(1)端基为异氰酸酯基的低聚物1的制备：按重量比，将27份IPDI和80份氟溶剂/丙酮加入三口烧瓶中，通氮气，搅拌；在30min内滴加100份全氟聚醚醇和0.2份二月桂酸二丁基锡，边滴加边搅拌边升温至60℃，反应7h；(2)端基为异氰酸酯基的低聚物2的制备：在上述反应中继续滴加30份聚碳酸酯二醇，通氮气，60℃下反应7h；(3)含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物(FUA)的制备：在上述反应中继续滴加9份HEMA，通氮气，60℃下反应5h，得到含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物(FUA)。(4)UV固化含氟聚氨酯丙烯酸酯涂料配制：FUA低聚物10份EBECRYL40100份光引发剂11733份上述UVFUA涂料指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光固化含氟聚氨酯丙烯酸酯(FUA)涂料，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：/n5～30份含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物、/n100～150份活性稀释剂、/n3～5份光引发剂；/n所述FUA低聚物的制备方法，步骤为：第一步在容器中加入20～30份多异氰酸酯、催化剂0.2～1份、溶剂50～100份，在30min内滴入全氟聚醚醇100～150份，滴加过程中体系温度缓慢升温到60℃，温度稳定后反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的含氟聚氨酯低聚物1；第二步将17～30份聚醚多元醇加入到第一步的产物中，反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的全氟聚醚低聚物2；第三步将7～10份(甲基)丙烯酸酯加入到第二步产物中，反应5h～7h后得到含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化含氟聚氨酯丙烯酸酯(FUA)涂料，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：
5～30份含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物、
100～150份活性稀释剂、
3～5份光引发剂；
所述FUA低聚物的制备方法，步骤为：第一步在容器中加入20～30份多异氰酸酯、催化剂0.2～1份、溶剂50～100份，在30min内滴入全氟聚醚醇100～150份，滴加过程中体系温度缓慢升温到60℃，温度稳定后反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的含氟聚氨酯低聚物1；第二步将17～30份聚醚多元醇加入到第一步的产物中，反应5h～7h后得到端基为异氰酸酯基的全氟聚醚低聚物2；第三步将7～10份(甲基)丙烯酸酯加入到第二步产物中，反应5h～7h后得到含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物。


2.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述全氟聚醚醇的平均分子量为1200～1800。


3.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐旭东，孙旗龄，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12