一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料技术领域，提供一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法，解决现有聚碳酸酯表面涂覆的涂层仅能提高材料的表面硬度以及耐磨性，无法有效改善聚碳酸酯易发生光降解反应的问题。所述透明有机硅涂料包括以下重量份的原料组分：苯基三乙氧基硅烷32～48份、3

【技术实现步骤摘要】
一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯是一种分子主链含有碳酸酯键结构的热塑性树脂，具有透明度高、耐冲击性好、耐热、耐寒、尺寸稳定且透光率高等优点，被广泛运用于汽车、航空、电子电器、医疗器械等领域。但是，聚碳酸酯材料本身存在以下不足：第一，表面硬度低，耐磨性差，易被磨损。第二，耐紫外线辐射性能差，易发生光降解反应。为了提高材料的安全性，延长其使用寿命并扩展应用领域范围，通常的做法是在聚碳酸酯表面涂覆涂层，以此来克服上述缺陷。
[0003]专利号CN201010530398.1公开了聚碳酸酯表面无底涂的耐磨涂层材料及其制备方法，其原料组成及其按质量比的含量为：至少两个官能度的烷氧基硅烷及其组合物133～160；pH＝2～6的酸性硅溶胶5～100；去离子水0～50；酸催化剂0.002～8；稀释剂25～100；聚合物多元醇0.5～10；硅烷偶联剂5～30；流平剂0.1～1；固化剂0.3～2。聚碳酸酯的表面能小(38～40mN/m)，难以润湿和结合，导致许多涂层在聚碳酸酯表面的附着力不佳，因此需要采用底涂剂提高附着效果。该专利技术所提供的耐磨涂层无需底涂剂即可以在聚碳酸酯表面良好地附着，增加聚碳酸酯塑料表面硬度并具有耐磨功能。
[0004]专利号CN201810131322.8公开了一种聚碳酸酯用高附着力耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份称取以下成分：氯化聚丙烯树脂30～42份、改性树脂18
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35份、BYK
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163型分散剂1.2～1.8份、BYK
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071型消泡剂0.2～0.6份、二月桂酸二丁基锡0.05～0.08份、醋酸丁酸纤维素4～8份、溶剂48～60份、固化剂3～8份、白刚玉微粉2～5份、超细云母粉1～3份、硅烷偶联剂0.5～1.2份、多孔无机粒子材料4～8份；(2)将氯化聚丙烯树脂和改性树脂混合，搅拌5～10mi n，在搅拌状态下加入BYK
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163型分散剂、BYK
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071型消泡剂、二月桂酸二丁基锡、醋酸丁酸纤维素、白刚玉微粉、超细云母粉和多孔无机粒子材料，用砂磨机研磨至细度≤25μm，然后加入部分溶剂，加热至30～40℃回流1h，再加入硅烷偶联剂和固化剂，降至室温，并用剩余溶剂稀释。该专利技术制备的涂料具备高附着力、耐水性以及优异的耐磨性能。
[0005]上述聚碳酸酯用的涂层材料具有良好的附着力、耐磨性、硬度，但是抗紫外防老化的性能有待进一步改进，无法有效改善聚碳酸酯易发生光降解反应的问题。

技术实现思路

[0006]因此，针对以上内容，本专利技术提供一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料及其制备方法，解决现有聚碳酸酯表面涂覆的涂层仅能提高聚碳酸酯材料的表面硬度以及耐磨性，无法有效改善聚碳酸酯易发生光降解反应的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料，包括以下重量份的原料组分：苯基三
乙氧基硅烷32～48份、3
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三氟乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷40～50份、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷45～65份、溶剂80～120份、聚酯树脂Ⅰ1.8～3.2份、聚酯树脂Ⅱ1.2～2份、固化剂0.6～1.2份、改性氧化锌8～16份、助剂0～1份，所述溶剂由丁酮、乙二醇二甲醚、醋酸丁酯按质量比5:3:2混合而成；
[0009]所述聚酯树脂Ⅰ通过以下步骤制得：向反应釜内加入4,4'
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二羟基二苯甲烷，搅拌升温至140～160℃，然后加入1,3
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环己二甲酸、丁二酸和催化剂Ⅰ，以1～2℃/mi n速率升温至230～240℃，保温反应1.5～2.5h，然后降温至90～100℃，加入乙二醇缩水甘油醚和四丁基溴化铵，搅拌反应至反应物酸值降至5mgKOH/g以下，即可停止反应，得到聚酯树脂Ⅰ；
[0010]所述聚酯树脂Ⅱ通过以下步骤制得：向反应釜内加入4,4'
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二羟基二苯甲烷，搅拌升温至140～160℃，然后加入1,3
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环己二甲酸、巯基丁二酸和催化剂Ⅱ，以1～2℃/mi n速率升温至210～220℃，搅拌反应至反应物酸值不再变化，即可停止反应，得到聚酯树脂Ⅱ。
[0011]进一步的改进是：所述4,4'
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二羟基二苯甲烷、1,3
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环己二甲酸、丁二酸、乙二醇缩水甘油醚、催化剂Ⅰ的质量比为1:0.43～0.86:0.6～0.9:0.8～1.6:0.005～0.01。
[0012]进一步的改进是：所述四丁基溴化铵的添加量为乙二醇缩水甘油醚质量的0.6～1.2％。
[0013]进一步的改进是：所述4,4'
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二羟基二苯甲烷、1,3
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环己二甲酸、巯基丁二酸、催化剂Ⅱ的质量比为1:0.65～1.1:0.45～0.75:0.005～0.01。
[0014]进一步的改进是：所述催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ均为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二羟基丁基氯化锡、草酸亚锡中任意一种，所述催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ可以选用同一种物质，也可以选用不同物质。
[0015]进一步的改进是：所述改性氧化锌的制备包括以下步骤:
[0016](1)将N,N
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二乙基烯丙胺和阻聚剂加入有机溶剂中，再加入碳原子数为8～12的饱和卤代烷，升温至64～72℃，搅拌反应30～50h，得到季铵盐单体；
[0017](2)将纳米氧化锌加入乙醇中超声分散20～40mi n，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌升温至70～80℃，保温2～4h，待反应结束后过滤、洗涤、干燥，将干燥后的粉末转移到装有水的反应器内，同时加入季铵盐单体和八乙烯基倍半硅氧烷，搅拌混合均匀后加入光引发剂，在紫外光照射下发生巯基
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烯点击化学反应，最后过滤、洗涤、干燥，即得改性氧化锌。
[0018]进一步的改进是：所述N,N
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二乙基烯丙胺与饱和卤代烷的摩尔比为1:1.2～1.6，所述阻聚剂的添加量为N,N
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二乙基烯丙基胺质量的0.05～0.15％。
[0019]进一步的改进是：所述纳米氧化锌、巯丙基三甲氧基硅烷、季铵盐单体和八乙烯基倍半硅氧烷的质量比为1:0.8～1.5:0.6～1.2:0.5～0.9。
[0020]进一步的改进是：所述光引发剂的添加量为季铵盐单体和八乙烯基倍半硅氧烷总质量的0.3～0.6％。
[0021]进一步的改进是：所述紫外光照射时间为10～30mi n，辐照强度为300～600mW/cm2。
[0022]进一步的改进是：所述助剂为流平剂。
[0023]通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术所提供的有机硅涂料以硅树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料，其特征在于：包括以下重量份的原料组分：苯基三乙氧基硅烷32～48份、3
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三氟乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷40～50份、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷45～65份、溶剂80～120份、聚酯树脂Ⅰ1.8～3.2份、聚酯树脂Ⅱ1.2～2份、固化剂0.6～1.2份、改性氧化锌8～16份、助剂0～1份；所述聚酯树脂Ⅰ通过以下步骤制得：向反应釜内加入4,4'
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二羟基二苯甲烷，搅拌升温至140～160℃，然后加入1,3
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环己二甲酸、丁二酸和催化剂Ⅰ，以1～2℃/min速率升温至230～240℃，保温反应1.5～2.5h，然后降温至90～100℃，加入乙二醇缩水甘油醚和四丁基溴化铵，搅拌反应至反应物酸值降至5mgKOH/g以下，即可停止反应，得到聚酯树脂Ⅰ；所述聚酯树脂Ⅱ通过以下步骤制得：向反应釜内加入4,4'
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二羟基二苯甲烷，搅拌升温至140～160℃，然后加入1,3
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环己二甲酸、巯基丁二酸和催化剂Ⅱ，以1～2℃/min速率升温至210～220℃，搅拌反应至反应物酸值不再变化，即可停止反应，得到聚酯树脂Ⅱ。2.根据权利要求1所述的一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料，其特征在于：所述4,4'
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二羟基二苯甲烷、1,3
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环己二甲酸、丁二酸、乙二醇缩水甘油醚、催化剂Ⅰ的质量比为1:0.43～0.86:0.6～0.9:0.8～1.6:0.005～0.01。3.根据权利要求1所述的一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料，其特征在于：所述四丁基溴化铵的添加量为乙二醇缩水甘油醚质量的0.6～1.2％。4.根据权利要求1所述的一种用于聚碳酸酯表面的透明有机硅涂料，其特征在于：所述4,4'
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二羟基二苯甲烷、1,3...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丽毅，
申请(专利权)人：捷科冉厦门新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：