一种光-热双重固化无溶剂耐磨防雾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光

【技术实现步骤摘要】
一种光
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热双重固化无溶剂耐磨防雾涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种防雾涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来防雾技术逐步受到人们的重视，以亲水型防雾涂层的研发进展最快，已经形成了一系列先进的技术和相对成熟的产品。亲水防雾涂料是一种功能性材料，它是以具有亲水基团的高分子材料为主要成分，配以相应比例的稀释剂和其他助剂调配而成的具有防雾功能的化工产品，能够获得比防雾喷剂更持久的防雾效果，是现阶段防雾的最有效途径之一。
[0003]按照固化方式不同，有热固化型防雾涂料和UV(紫外线)光固化型防雾涂料。虽然热固化型防雾涂料可以提供良好的耐磨性，但它们需要长固化时间和高能量消耗以便溶剂蒸发，生产效率低。而UV(紫外线)光固化型防雾涂料的透光率一般要比热固化防雾涂料高，在紫外光下能够实现瞬间固化，非常适合连续工业化生产，但它们的耐磨性通常低于热固化涂料。
[0004]为克服以上问题，不少研究者提出了光
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热双重固化的方式，将光固化的便捷性与热固化良好的耐磨性结合在一起，发挥各自的优点。CN105315735采用先热固化，再光固化的方式，得到防雾性能优异和耐磨性好的防雾涂料，但体系需要超过100oC高温固化才能实现所述的性能。CN112391112采用光
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热双重固化，同时引入亲水无机纳米粒子来提高防雾和耐磨性。但是同样需要高温固化工艺，能耗高，且需引入大量有机溶剂实现纳米粒子的分散。现有报道都难以得到无溶剂、低能耗、耐磨性好、防雾性能优异的室温固化涂层。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，本专利技术提供一种光
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热双固化树脂，该树脂为一种超支化结构，表面既含有双键可供光固化，又含有羟基可进行热固化，同时含有亲水链段提供防雾性能，涂布完毕后无需加热烘烤，在常温下即可完成光固化和热固化，适用于多种基材，特别是不耐高温的塑料表面。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：首先，本专利技术提供一种光
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热双重固化无溶剂耐磨防雾涂料，由以下质量份的组份制成：光
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热双固化树脂30
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70份、稀释单体20
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40份、固化剂5
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15份、光引发剂3
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5份和流平剂0.5
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1.0份。
[0007]具体的，所述光
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热双固化树脂由二异氰酸酯与醇1反应得到预聚体1，再与醇2反应得到超支化树脂，将羟基丙烯酸酯单体与二异氰酸酯反应得到部分封端的预聚体2，最后将超支化树脂与预聚体2混合反应，得到光
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热双固化树脂。
[0008]在某些实施例中，所述醇1为小分子多元醇，醇2为二元醇。
[0009]在某些实施例中，所述醇1为二元醇，醇2为小分子多元醇。
[0010]优选地，所述二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、改性二苯基甲烷二异氰酸酯（液化MDI）中的一种或至少两种的组合；所述的二元醇包括1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇、1,2
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戊二醇、1,6
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己二醇、聚乙二醇（分子量200
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1000）中的至少一种；所述的小分子多元醇包括季戊四醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷中的至少一种；所述羟基丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、4
‑
羟基丁基丙烯酸酯(4HBA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)中的至少一种。
[0011]再一方面，本专利技术提供了一种防雾涂料，由以下质量份的组份制成：光
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热双固化树脂30
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70份、稀释单体20
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40份、固化剂5
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15份、光引发剂3
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5份，流平剂0.5
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1.0份；所述亲水树脂为上述所述的高耐磨的亲水性树脂；优选地，所述稀释单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）、丙烯酰吗啉（ACMO）、聚乙二醇400二丙烯酸酯（PEG400DA）、聚乙二醇600二丙烯酸酯（PEG600DA）、聚乙二醇1000二丙烯酸酯（PEG1000DA）中的一种或至少两种的组合；优选地，所述固化剂为热固型异氰酸酯固化剂，能够与光
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热双固化树脂中的羟基发生交联反应，从而实现深层次固化。优选地，包括脂肪族聚异氰酸酯固化剂Desmodur N100、N75、N3200、N3390、N3400、N3600及Desmodur Z4470；以及芳香族聚异氰酸酯固化剂Desmodur 44V20L、HL和IL1451中的至少一种；优选地，所述光引发剂为夺氢型水性光引发剂；优选地，所述光引发剂包括光引发剂1173、TPO、BP、184、907中的一种或至少两种的组合。
[0012]优选地，所述流平剂包括氟素润湿流平剂FSWET1010、含氟流平剂FS3100、聚醚硅氧烷流平剂TEGO410。
[0013]上述所述的光
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热双重固化无溶剂耐磨防雾涂料的制备方法，包括以下步骤：将光
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热双固化树脂30
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70份、稀释单体20
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40份、固化剂5
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15份、光引发剂3
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5份，流平剂0.5
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1.0份分散混合，即可得到所述防雾涂料；优选地，具体包括以下步骤：在容器内加入所述活性稀释剂，在搅拌状态下依次加入光引发剂、光
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热双固化树脂并搅拌溶解，流平剂并搅拌，固化剂并搅拌均匀即得所述防雾涂料。
[0014]本专利技术再一方面提供了一种上述所述的防雾涂料在制备防雾涂层中的应用。
[0015]本专利技术再一方面提供了一种防雾涂层，由以下方法制备得到：将上述所述的防雾涂料涂覆在基质上，经固化后形成所述防雾涂层；即上述防雾涂料在防雾涂层上的应用。
[0016]优选地，所述基质包括玻璃、塑料、金属，具体包括汽车玻璃，建筑物玻璃，广告牌，浴室镜及公共交通工具玻璃，铁板，铜板及铝合金板；优选地，所述涂覆的方法包括刮涂、滴涂、辊涂、淋涂、旋涂；优选地，所述固化的方法先经200
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2000mJ紫外光固化，然后在室温条件下放置3
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7d即可。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下突出效果：
本专利技术设计了一种具有光
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热双重固化功能的亲水性聚合物，即一种光
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光
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热双重固化无溶剂耐磨防雾涂料，其特征在于，由以下质量份的组份制成：光
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热双固化树脂30
‑
70份、稀释单体20
‑
40份、固化剂5
‑
15份、光引发剂3
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5份和流平剂0.5
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1.0份。2.根据权利要求1所述防雾涂料，其特征在于：所述光
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热双固化树脂由二异氰酸酯与醇1反应得到预聚体1，再与醇2反应得到超支化树脂，将羟基丙烯酸酯单体与二异氰酸酯反应得到部分封端的预聚体2，最后将超支化树脂与预聚体2混合反应，得到光
‑
热双固化树脂。3.根据权利要求2所述防雾涂料，其特征在于：所述醇1为小分子多元醇，醇2为二元醇。4.根据权利要求2所述防雾涂料，其特征在于：所述醇1为二元醇，醇2为小分子多元醇。5.根据权利要求1~4任一项所述防雾涂料，其特征在于：所述稀释单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）、丙烯酰吗啉（ACMO）、聚乙二醇400二丙烯酸酯（PEG400DA）、聚乙二醇600二丙烯酸酯（PEG600DA）、聚乙二醇1000二丙烯酸酯（PEG1000DA）中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1~4任一项所述防雾涂料，其特征在于：所述固化剂为热固型异氰酸酯固化剂，能够与光
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热双固化树脂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：康翼鸿，喻学锋，程文杰，吴列，杨帆，
申请(专利权)人：武汉中科先进技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：