CN104946131A

CN104946131A - 一种水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质

Info

Publication number: CN104946131A
Application number: CN201510339484.7A
Authority: CN
Inventors: 黄波
Original assignee: Chengdu Nashuo Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Nashuo Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，属于涂料领域，特别属于紫外光固化的水性涂料的领域。所述水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质由以下原料组成：2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-环己烷羧酸三乙烯基酯的组合物、全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的组合物。含有该成膜物质的含氟涂料固化产物性能好，固化后制得的试样具有优异的附着力、抗划伤性及防污性。

Description

一种水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质

技术领域

本发明属于涂料领域，特别属于紫外光固化的水性涂料的领域。

背景技术

光固化水性涂料结合了水性涂料和光固化溶剂涂料的优点，近年来得到快速发展。光固化水性涂料解决了水性涂料固有的低硬度，能耗高，对施工过程中及材质表面清洁度要求高等缺点；解决了光固化溶剂涂料不安全，固化收缩等问题，实现了水性环保化、低成本化和高效率应用。随着光固化亲水涂料研究的进一步发展，光固化亲水涂料的应用范围日趋广泛，在金属、木器、塑料、皮革、玻璃、陶瓷等基材上都可涂覆，从而在光纤、印刷电路板、电池、医疗器械、挡风玻璃、交通工具后视镜、墙漆等领域大有作为。

氟材料因分子内的C-F键的高键能与低极化性而具有优异的耐高温、耐化学介质、防水防油性能而广泛用于航空航天、石油化工、医药、电力，能源领域。氟材料虽然具有以上的优点，但难于加工一直是困扰氟材料推广的一个难点，例如：含四氟化合物不溶于常规的溶剂中，作为涂料必须通过烧结才能形成高分子薄型，这种方法在施工中难以推广应用。此外，氟材料所具有的优异的耐热、耐侯与耐化学介质的性能是与其氟含量密切相关的，但现今所使用的氟涂料普遍氟含量不高。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够在紫外光下固化,同时使用性能良好的高含氟涂料的成膜物质,所述成膜物质与溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、光引发剂、白炭黑组成一种含氟涂料。本发明借由以下技术方案来实现上述目的：

一种水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，该成膜物质与溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、光引发剂、白炭黑组成一种聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料,所述成膜物质其特征在于：成膜物质由氟化合物、含氟聚硅氮烷组成；

所述氟化合物采用2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-环己烷羧酸三乙烯基酯的组合物；

所述含氟聚硅烷采用全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的组合物。

优选地，所述氟化合物中 2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的质量比1:3～2:3。

优选地，所述氟化合物中 2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-环己烷羧酸三乙烯基酯的质量比1:1～2:1。

优选地，所述氟化合物至少带有3种基团。

优选地，所述含氟聚硅烷中全氟十二烷基三氯硅烷和三氟甲基三甲基硅烷质量比2:3～4:3。

所述氟化合物和含氟聚硅氮烷质量比1:1。

所述水性紫外光固化含氟涂料按质量份合成：成膜物质90-150份、溶剂40-75份、分散剂5-9份、消泡剂1-3份、流平剂2-5份、光引发剂1-4份、白炭黑2-6份。

作为优选，所述溶剂采用醋酸乙酯、乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯一种或多种的水溶液。

作为优选，所述光引发剂采用安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）和苯甲酰甲酸甲酯（MBF）中一种或多种。

作为优选，所述分散剂采用硬脂酸单甘油酯（GMS）、聚乙二醇和三硬脂酸甘油酯（HTG）一种或多种。

作为优选，所述消泡剂采用聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和氟硅氧烷中一种或多种。

作为优选，所述流平剂采用丙烯酸树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂一种或多种。

作为优选，白炭黑是纳米级的。

白炭黑是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的通称。平时所称的白炭黑为水合二氧化硅，高纯者SiO₂含量达99.8% ，质轻，原始颗粒粒径一般小于0.0003mm，密度在2.319～2.653t/m之间，熔点是1750℃。白炭黑的化学稳定性好，受高温不易分解、不燃烧、比表面积大、电绝缘性强，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的补强和增黏作用、良好的分散性、悬浮和振动液化特性。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO₂·nH₂O表示，其中nH₂O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。白炭黑加入涂料中使得耐洗刷性由原来的一千多次提高到一万多次，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250小时（粉化1级、变色2级）提高到600小时（无粉化，漆膜无变色，色差值4.8），此外涂膜与聚碳酸酯板体结合强度大幅提高，涂膜硬度显著增加，表面自洁能力也获得改善。

本发明的有益效果是：

一、含有本发明的涂料固化速度快，可在常温固化，适合于聚碳酸酯板材表面的涂饰，生产效率高，制造方便、固化产物性能好，固化后制得的试样具有优异的附着力、抗划伤性及防污性；

二、采用本发明制得固化涂料，其高含氟量使得耐高温、耐化学介质、防水防油性能显著提高,含有多个基团增强了涂料的化学稳定性和物理性质；

三、本发明采用多基团的氟化合物能增强成膜物质的固化稳定性。

具体实施方式

以下结合实施例进一步阐述本发明：

实施例一

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质90份、醋酸乙酯40份、硬脂酸单甘油酯（GMS）5份、聚二甲基硅氧烷1份、丙烯酸树脂2份、安息香双甲醚1份、白炭黑2份。

实施例二

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质100份、醋酸乙酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、硬脂酸单甘油酯（GMS）5份、聚乙二醇1份、聚二甲基硅氧烷1份、乙二醇硅氧烷1份、丙烯酸树脂1份、脲醛树脂1份、三聚氰胺甲醛树脂1份、安息香双甲醚1份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）1份、白炭黑2份。

实施例三

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质110份、醋酸乙酯10份、乙醇20、丙二醇甲醚醋酸酯20份、硬脂酸单甘油酯（GMS）5份、聚乙二醇3份、乙二醇硅氧烷1份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1份、丙烯酸树脂2份、脲醛树脂1份、三聚氰胺甲醛树脂1份、安息香双甲醚1份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）2份、苯甲酰甲酸甲酯（MBF）1份、白炭黑3份。

实施例四

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质120份、醋酸乙酯10份、乙醇20份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、硬脂酸单甘油酯（GMS）5份、聚乙二醇1份、三硬脂酸甘油酯（HTG）2份、聚二甲基硅氧烷1份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1份、脲醛树脂1份、三聚氰胺甲醛树脂1份、安息香双甲醚1份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）1份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）1份、白炭黑5份。

实施例五

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质135份、醋酸乙酯10份、乙醇30、丙二醇甲醚醋酸酯20份、硬脂酸单甘油酯（GMS）1份、聚乙二醇4份、三硬脂酸甘油酯（HTG）3、聚二甲基硅氧烷1份、乙二醇硅氧烷1份、氟硅氧烷1份、脲醛树脂2份、三聚氰胺甲醛树脂3份、安息香双甲醚1份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）1份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）2份、白炭黑6份。

实施例六

一种水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按质量份组成：成膜物质150份、醋酸乙酯30份、乙醇5份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、三硬脂酸甘油酯（HTG）9份、乙二醇硅氧烷1份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷2份、丙烯酸树脂1份、三聚氰胺甲醛树脂4份、安息香双甲醚1份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（UV-1173）2份、苯甲酰甲酸甲酯（MBF）1份、白炭黑6份。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims

1.一种水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，其特征在于：成膜物质由氟化合物、含氟聚硅氮烷组成；所述氟化合物采用2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-环己烷羧酸三乙烯基酯的组合物；所述含氟聚硅烷采用全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的组合物。

2.根据权利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，其特征在于：所述氟化合物中 2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的质量比1:3～2:3。

3.根据权利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，其特征在于：所述氟化合物中 2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-环己烷羧酸三乙烯基酯的质量比1:1～2:1。

4.根据权利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，其特征在于：所述含氟聚硅烷中全氟十二烷基三氯硅烷和三氟甲基三甲基硅烷质量比2:3～4:3。

5.根据权利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物质，其特征在于：所述氟化合物和含氟聚硅氮烷质量比1:1。