一种自修复型透明抗污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自修复型透明抗污涂料及其制备方法和应用，该涂料主要由如下重量份的原料所制成：改性UV光固化聚氨酯树脂10～80份、含双键氟碳助剂10～40份、光引发剂0.1～10份、助剂0.1～10份。本发明专利技术的涂料涂覆后形成的涂层表面张力小，抗污能力强，透明度佳；而且当涂层表面在受到物理磨损后，涂层中疏水氟碳链会迁移至表面自行修复受损的表面，使其抗污性能得以恢复。本发明专利技术制备工艺绿色环保，制备的涂料可适用于室内地板、家具及内墙装修等领域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复型透明抗污涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗污涂料，具体涉及一种自修复型透明抗污涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]抗污涂层是指能够排斥水性和油性污染物的一种表面材料。它广泛可用于易清洁餐桌、自清洁窗户玻璃、防涂鸦墙面以及耐指纹触摸屏等多个领域。其在人们日常生活中越来越受到重视。但是，目前开发出来的抗污涂层或薄膜存在如下3个问题：(1)耐久性差，使用寿命短；(2)大部分薄膜或涂层的透明度不高，制约了其应用的领域；(3)反应条件苛刻，制备工艺复杂，难以规模化生产。
[0003]目前，科研人员已在抗污涂料方面做了一些工作。专利CN104927536 A公开了一种抗污自清洁涂料的制备方法，该方法以改性丙烯酸酯树脂、甘油醇酸树脂、氧化锌、氮化硅、含羟基氟硅助剂、聚丙烯酸丁酯以及助剂为原料制备出抗污涂料，该涂层具有较低的表面张力，抗污性好，且其稳定性和耐候性都较好，适用于户外。专利CN104804494 A报道了一种高抗污UV光固化涂料，该涂料由聚四氟乙烯乳液、全氟烷基乙基丙烯酸酯、丙烯酸树脂、烷基醇酰胺、甲基丙烯酸丁酯、聚苯醚和纳米填料等组成，与现有技术相比，由于采用了UV光固化体系，该涂料不仅固化速度快，而且抗污性佳，适用于建筑外墙装修等领域。尽管上述方法所制备涂层的抗污性和稳定性都得到明显的提升，但是这些涂层由于不具有自修复功能，因此在经历物理磨损后，表面抗污性将会下降，涂层的使用寿命将会受到影响。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种自修复型透明抗污涂料，由于涂料中含有可UV光聚合氟碳长链单体，因而当形成的涂层在服役过程中表面受到物理磨损后，在湿热环境的诱导下，涂层中的氟碳长链将会迁移至表面自行修复受损处，使其抗污性能得以恢复，从而解决了涂层抗污耐久性问题，延长涂层服役寿命。
[0005]本专利技术还提供了所述的一种自修复型透明抗污涂料的制备方法及其应用。
[0006]技术方案：为了解决上述问题，本专利技术所述一种自修复型透明抗污涂料，主要由UV光固化聚氨酯树脂、含双键氟碳助剂、光引发剂以及助剂共混而成；
[0007]其中，各组分按重量份为：改性UV光固化聚氨酯树脂10～80份、含双键氟碳助剂10～40份、光引发剂0.1～10份、助剂0.1～10份。
[0008]作为优选，各组分按重量份为：改性UV光固化聚氨酯树脂10～80份、含双键氟碳助剂10～20份、光引发剂0.5～5份、助剂0.2～5份。
[0009]其中，所述UV光固化聚氨酯树脂主要由甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种、聚乙二醇或聚丙二醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种和端羟基硅油，溶解于有机溶剂中得到均匀混合溶液，搅拌反应后，再将甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯或季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸
酯中的一种或几种、催化剂、阻聚剂对苯二酚和有机溶剂混合均匀后加入其中，继续搅拌反应得到疏水改性UV光固化聚氨酯树脂。
[0010]作为优选，所述UV光固化聚氨酯树脂主要由0.2～6质量份甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种、0.2～4质量份聚乙二醇或聚丙二醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种和0.2～4质量份端羟基硅油，溶解于2～10质量份有机溶剂中得到均匀混合溶液，在20℃～80℃下搅拌反应1～10小时后，缓慢降温至0℃～40℃，再将0.2～4质量份甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯或季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或几种、0.1～1质量份催化剂、0.05～3质量份阻聚剂对苯二酚和1～20质量份有机溶剂混合均匀后加入其中，在0℃～40℃下搅拌反应1～8小时后，即可得到疏水改性UV光固化聚氨酯树脂。
[0011]其中，所述聚乙二醇、聚碳酸酯二醇或聚丙二醇，其数均分子量为400～20000g/mol；所述的端羟基硅油，其数均分子量为400～20000g/mol。
[0012]其中，所述有机溶剂均选自丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙酸丁酯中的一种或几种；所述催化剂选自N,N
’‑
二甲基吡啶、双二甲氨基乙基醚、二甲基环己胺、五甲基二乙烯三胺、二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。
[0013]其中，所述含双键氟碳助剂主要由全氟丁醇、全氟己醇、全氟辛醇或全氟癸醇中的一种或几种和异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种溶解于有机溶剂中得到均匀混合溶液，搅拌反应后，再向其中加入甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯及季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种和催化剂，搅拌反应后，即可得到含双键氟碳助剂，其中所述有机溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙酸丁酯中的一种或几种；所述催化剂选自N,N
’‑
二甲基吡啶、双二甲氨基乙基醚、二甲基环己胺、五甲基二乙烯三胺、二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。
[0014]作为优选，所述含双键氟碳助剂主要由0.2～4质量份全氟丁醇、全氟己醇、全氟辛醇或全氟癸醇中的一种或几种和0.2～4质量份异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种溶解于1～10质量份有机溶剂中得到均匀混合溶液，在40℃～80℃下搅拌反应2～6小时后，再向其中加入0.2～4质量份甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯及季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种并加入0.1～1质量份催化剂，在20℃～60℃下搅拌反应2～5小时后，即可得到含双键氟碳助剂。
[0015]其中，所述光引发剂为2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、α,α
‑
二乙氧基苯乙酮、2
‑
苯基
‑
2,2
‑
二甲氨基
‑1‑
(4
‑
吗啉苯基)
‑1‑
丁酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰膦酸二乙酯、1
‑
羟基
‑
环己基苯甲酮和2,4,6
‑
三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的至少一种。
[0016]其中，所述助剂为流平剂、消泡剂、或附着力促进剂中的一种或多种。
[0017]其中，所述助剂为流平剂为BYK
‑
300，BYK
‑
310，BYK
‑
320，BYK
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322，BYK
‑
331，BYK
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333，BYK
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378，BYK
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388，或BYK<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自修复型透明抗污涂料，其特征在于，主要由UV光固化聚氨酯树脂、含双键氟碳助剂、光引发剂以及助剂共混而成；其中各组分按重量份为：改性UV光固化聚氨酯树脂10～80份、含双键氟碳助剂10～40份、光引发剂0.1～10份、助剂0.1～10份。2.根据权利要求1所述的自修复型透明抗污涂料，其特征在于，所述UV光固化聚氨酯树脂优选主要由甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种、聚乙二醇或聚丙二醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种和端羟基硅油，溶解于有机溶剂中得到均匀混合溶液，搅拌反应后，再将甲基丙烯酸
‑
β
‑
羟乙酯或季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或几种、催化剂、阻聚剂对苯二酚和有机溶剂混合均匀后加入其中，继续搅拌反应得到疏水改性UV光固化聚氨酯树脂。3.根据权利要求1所述的自修复型透明抗污涂料，其特征在于，所述UV光固化聚氨酯树脂主要由0.2～6质量份甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种、0.2～4质量份聚乙二醇或聚丙二醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种和0.2～4质量份端羟基硅油，溶解于2～10质量份有机溶剂中得到均匀混合溶液，在20℃～80℃下搅拌反应1～10小时后，缓慢降温至0℃～40℃，再将0.2～4质量份甲基丙烯酸
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β
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羟乙酯或季戊四醇三丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或几种、0.1～1质量份催化剂、0.05～2质量份阻聚剂对苯二酚和1～20质量份有机溶剂混合均匀后加入其中，在0℃～40℃下搅拌反应1～8小时后，即可得到疏水改性UV光固化聚氨酯树脂。4.根据权利要求2或3所述的自修复型透明抗污涂料，其特征在于，所述聚乙二醇、聚碳酸酯二醇或聚丙二醇，其数均分子量为400～20000g/mol；所述的端羟基硅油，其数均分子量为400～20000g/mol。5.根据权利要求2或3所述的自修复型透明抗污涂料，其特征在于，所述有机溶剂均选自丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙酸丁酯中的一种或几种；所述催化剂选自N,N
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二甲基吡啶、双二甲氨基乙基醚、二甲基环己胺、五甲基二乙烯三胺、二月桂酸二丁基锡中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤林，刘汉，张钧皓，衡天佐，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：