CN101613569B

CN101613569B - 一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料

Info

Publication number: CN101613569B
Application number: CN 200910041362
Authority: CN
Inventors: 李志民
Original assignee: GUANGDONG ZHICHENG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG ZHICHENG CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: CN101613569A

Abstract

本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，该涂料由大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂40％～60％、活性单体20％～40％、引发剂1％～5％、流平剂2％、消泡剂1％、助剂0～1％混合而成；本发明的高弹性紫外光固化涂料固化快速，效率高、能耗低、清洁环保，具良好的附着力；火焰处理后的硅橡胶涂覆该涂料可使硅橡胶表面耐磨性、耐污性、抗化学性得到提高。

Description

一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料

技术领域：

本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

背景技术：

硅橡胶具有弹性好，耐候性好，不易老化等优点，是制作手机、电器产品按键的好材料，通过印刷涂装可以获得字体、图案等使之成为功能性制品，但硅橡胶的机械性能较差，制作的按键表面字体，图案容易磨损，因此必需涂覆一层耐磨涂料层加以保护。目前一般在硅橡胶表面涂覆传统热固化涂料，传统热固化涂料一般需要在150℃～180℃的温度条件下烘烤1小时，固化时间较长，且该涂料不够高效节能、清洁环保。另外，由于硅橡胶是一种惰性很强的材料，传统热固化涂料很难在其表面获得良好附着力。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种固化快速且具良好的附着力、耐磨性、耐污性、抗化学性的硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

本发明的目的是这样实现的：

一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，其制备步骤如下：

a.有机硅改性聚氨酯多元醇的制备

将多元醇与二异氰酸酯按当量比2∶1～2混合，在氮气保护、40℃～100℃温度条件下反应4～6h，制得该有机硅改性聚氨酯多元醇。

有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程，可添加金属有机盐类催化剂，金属有机盐类催化剂为锌、铋、钡、锡的有机盐类催化剂。

多元醇为乙二醇、丙二醇、端羟基硅氧烷、三缩乙二醇、三缩丙二醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇的一种或几种。

二异氰酸酯为己二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或几种。

b.丙烯酸异氰酸酯预聚物的制备

将丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯与二异氰酸酯按当量比1∶2混合，在氮气保护、60℃～100℃温度条件下反应4～6h，制得该丙烯酸异氰酸酯预聚物。

所述的二异氰酸酯为己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的一种或两种。

c.大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备

将有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1∶1混合，在氮气保护、65℃～80℃温度条件下反应4～6h，制得该大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂，该树脂具有光固化活性，能参与自由基固化反应。

d.紫外光固化涂料的制备

将大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、引发剂、流平剂、消泡剂、助剂按以下重量百分比混合：大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂40％～60％、活性单体20％～40％、引发剂1％～5％、流平剂2％、消泡剂1％、助剂0～1％，制得该硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

其中，所述大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂的分子量为2000-20000。

其中，所述的活性单体为单官能团线性醚键的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯的一种或两种。

其中，所述的引发剂为二苯甲酮、α-羟基酮的一种或两种。

其中，所述的助剂为醇类溶剂或酯类溶剂，醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇的至少一种，酯类溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯的一种或两种。

本发明的有益效果：一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，该涂料由大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂40％～60％、活性单体20％～40％、引发剂1％～5％、流平剂2％、消泡剂1％、助剂0～1％混合而成；本发明的高弹性紫外光固化涂料固化快速，效率高、能耗低、清洁环保，具良好的附着力；火焰处理后的硅橡胶涂覆该涂料可使硅橡胶表面耐磨性、耐污性、抗化学性得到提高。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。

实施例1

步骤一：

将聚酯多元醇与己二异氰酸酯按当量比2∶1混合，在氮气保护、40℃温度条件下反应4h，制得有机硅改性聚氨酯多元醇。有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程，可添加锌的有机盐类催化剂。

步骤二：

将丙烯酸羟乙酯与己二异氰酸酯按当量比1∶2混合，在氮气保护、60℃温度条件下反应4h，制得丙烯酸异氰酸酯预聚物。

步骤三：

将上述两步骤制得的有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1∶1混合，在氮气保护、65℃温度条件下反应4h，制得该大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂。

步骤四：

将大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、单官能团线性醚键的丙烯酸酯、二苯甲酮、流平剂、消泡剂按以下重量百分比混合：大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂40％、单官能团线性醚键的丙烯酸酯20％、二苯甲酮1％、流平剂2％、消泡剂1％，制得硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

实施例2

步骤一：

将丙二醇与二苯基亚甲基二异氰酸酯按当量比2∶1混合，在氮气保护、60℃温度条件下反应4.5h，制得有机硅改性聚氨酯多元醇。有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程，可添加铋的有机盐类催化剂。

步骤二：

将丙烯酸羟丙酯与甲苯二异氰酸酯按当量比1∶2混合，在氮气保护、80℃温度条件下反应4.5h，制得丙烯酸异氰酸酯预聚物。

步骤三：

将上述两步骤制得的有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1∶1混合，在氮气保护、70℃温度条件下反应5h，制得该大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂。

步骤四：

将大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、PO改性三官能度丙烯酸酯、α-羟基酮、流平剂、消泡剂、乙醇按以下重量百分比混合：大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂45％、PO改性三官能度丙烯酸酯25％、α-羟基酮2％、流平剂2％、消泡剂1％、乙醇0.2％，制得硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

实施例3

步骤一：

将三缩乙二醇与二苯基亚甲基二异氰酸酯按当量比2∶1混合，在氮气保护、80℃温度条件下反应5h，制得有机硅改性聚氨酯多元醇。有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程，可添加钡的有机盐类催化剂。

步骤二：

将丙烯酸羟丙酯与甲苯二异氰酸酯按当量比1∶2混合，在氮气保护、90℃温度条件下反应5h，制得丙烯酸异氰酸酯预聚物。

步骤三：

将上述两步骤制得的有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1∶1混合，在氮气保护、75℃温度条件下反应5.5h，制得该大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂。

步骤四：

将大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、PO改性三官能度丙烯酸酯、α-羟基酮、流平剂、消泡剂、醋酸乙酯按以下重量百分比混合：大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂55％、PO改性三官能度丙烯酸酯35％、α-羟基酮3％、流平剂2％、消泡剂1％、醋酸乙酯0.5％，制得硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

实施例4

步骤一：

将三缩乙二醇和端羟基硅氧烷的混合物与甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物按当量比2∶1混合，在氮气保护、100℃温度条件下反应6h，制得有机硅改性聚氨酯多元醇。有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程，可添加钡和锡的有机盐类催化剂。

步骤二：

将丙烯酸羟丙酯与己二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯的混合物按当量比1∶1混合，在氮气保护、100℃温度条件下反应6h，制得丙烯酸异氰酸酯预聚物。

步骤三：

将上述两步骤制得的有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1∶1混合，在氮气保护、80℃温度条件下反应6h，制得该大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂。

步骤四：

将大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、单官能团线性醚键的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯、二苯甲酮、α-羟基酮、流平剂、消泡剂、正丁醇、醋酸丁酯按以下重量百分比混合：大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂60％、单官能团线性醚键的丙烯酸酯和PO改性三官能度丙烯酸酯40％、二苯甲酮和α-羟基酮5％、流平剂2％、消泡剂1％、正丁醇和醋酸丁酯1％，制得硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料。

用上述实施例得到硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，在火焰处理后的硅橡胶涂覆，硅橡胶制品的伸长率为200％～300％，附着力为5B，RCA纸带磨擦仪下耐磨擦≥1000圈，耐甲醇擦拭(500g砝码)≥300次，具有良好的附着力、耐磨性、耐污性、抗化学性。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，其特征在于：该涂料由大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、引发剂、流平剂、消泡剂、助剂混合而成，其重量百分比为：

大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂 40％～60％

活性单体 20％~40％

引发剂 1％~5％

流平剂 2%

消泡剂 1%

助剂 0~1% ，

其中，所述大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂由有机硅改性聚氨酯多元醇与丙烯酸异氰酸酯预聚物按当量比1：1混合，在氮气保护、65℃～80℃温度条件下反应4~6h制得；

所述大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂的分子量为2000-20000；

所述大分子量直链线型有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂合成所用有机硅改性聚氨酯多元醇由端羟基硅氧烷与二异氰酸酯按当量比2：1~2混合，在氮气保护、40℃～100℃温度条件下反应4~6h，制得该有机硅改性聚氨酯多元醇；在有机硅改性聚氨酯多元醇的制备过程中，二异氰酸酯为己二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或几种；

将丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯与二异氰酸酯按当量比1：2混合，在氮气保护、60℃～100℃温度条件下反应4~6h，制得该丙烯酸异氰酸酯预聚物；所述的二异氰酸酯为己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的一种或两种；

所述的活性单体为单官能团线性醚键的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，其特征在于：所述的引发剂为二苯甲酮、α—羟基酮的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种硅橡胶制品表面保护用高弹性紫外光固化涂料，其特征在于：所述的助剂为醇类溶剂或酯类溶剂，醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇的至少一种，酯类溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯的一种或两种。