CN105713508A - 一种uv弹性自修复涂料 - Google Patents

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Abstract

一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂50?70％，光聚合单体2?10％，光引发剂1?2％，溶剂22.2?25.2％，助剂0.05?15％，所制备的UV弹性自修复涂料，在紫外光固化后能够形成兼具有软段和硬段区域的交联网络，其中的弹性部分由弹性光固化树脂的弹性部分贡献，硬段区域由弹性光固化树脂的硬段部分来提供，保证涂层具有很好的弹性自修复性能同时具有耐刮、耐磨性能。

Description

一种UV弹性自修复涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其是涉及一种UV弹性自修复涂料。
背景技术
涂料是一种施工便捷、价格低廉、效果显著、附加价值高的化工产品，它不仅使被涂覆物品减少磨损、延长寿命的作用，还起到美观修饰，给人美的享受功能，随着科技的进步和发展，涂料逐渐成为在各个领域专用性很强的化工产品。
随着人们对电子产品的需求增加，各大电子厂商之间激烈的竞争，竞争目标不局限于产品的功能多样化，更注重产品外观的美观程度和表面材质的耐磨损，不易刮伤功能。因此，电子厂商都将产品的外观涂覆视作竞争的一个渠道，正是这样，涂料才显得尤为重要。
日本现有专利JP2009-144065，公开了一种水性弹性UV光固化涂料组合物，它包含一种聚氨酯丙烯酸酯水分散体、多官聚氨酯丙烯酸酯树脂和有机粒子。但是聚氨酯丙烯酸酯水分散体合成的预聚体合成阶段，需要完全无水，因此对工艺控制要求比较高，反应设备及原料均要进行除水操作，造成工艺控制复杂，生产时间长的缺点。
中国专利CN102585575公开了一种溶剂型由弹性树脂和无机二氧化硅弹性粒子为主体的UV弹性涂料。该涂料组合物的性能除了纸带耐磨性能外，并没有体现出弹性自修复性能和耐锐物划伤性能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种UV弹性自修复涂料。
本发明的另一目的是提供该UV弹性自修复涂料的制备工艺。
本发明的具体实施方案如下：
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂50-70％，光聚合单体2-10％，光引发剂1-2％，溶剂22.2-25.2％，助剂0.05-15％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物60-80％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂10-25％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物10-15％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯20-50％，二甲醇二丙酯50-80％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％，BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
本发明的优点和积极效果是：
1.本发明制备的UV弹性自修复涂料，在紫外光固化后能够形成兼具有软段和硬段区域的交联网络，其中的弹性部分由弹性光固化树脂的弹性部分贡献，硬段区域由弹性光固化树脂的硬段部分来提供，保证涂层具有很好的弹性自修复性能同时具有耐刮、耐磨性能；
2.该UV弹性自修复涂料在光固化后轻微刮伤涂层回弹时间在3秒以内，具有良好的弹性自修复效果能够很好地抵抗锐物的划伤；
3.该UV弹性自修复涂料涂层组合物的耐候性好，80℃耐水煮30分钟后涂层表面无异样，附着牢度测试前后没有差异。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述各实施例仅用于说明本发明，对本发明并没有限制。
实施例1
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂50％，光聚合单体10％，光引发剂2％，溶剂25.2％，助剂12.8％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物80％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂10％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物10％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯25％、二甲醇二丙酯75％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
实施例2
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂70％，光聚合单体2％，光引发剂1％，溶剂22.2％，助剂4.8％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物60％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂25％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物15％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯50％、二甲醇二丙酯50％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
实施例3
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂67.45％，光聚合单体8％，光引发剂1.5％，溶剂23％，助剂0.05％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物70％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂18％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物12％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯20％、二甲醇二丙酯80％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
实施例4
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂55.2％，光聚合单体3％，光引发剂1.8％，溶剂25％，助剂15％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物60-80％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂10-25％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物10-15％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯30％、二甲醇二丙酯70％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
实施例5
一种UV弹性自修复涂料，按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂50-70％，光聚合单体2-10％，光引发剂1-2％，溶剂22.2-25.2％，助剂0.05-15％，所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物60-80％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂10-25％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物10-15％组成，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯40％、二甲醇二丙酯60％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成；
一种UV弹性自修复涂料，制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
C、在步骤2得到的半成品体系B中引入二氧硅弹性粉，边分散边投料，投料后2500rpm高速分散15min，得到UV弹性自修复涂料。
实施例1-5性能测试：
对比例1：一种UV耐磨弹性涂料，根据申请号CN201210056460.7的发明专利申请中公开的制备方法制备而成。
1.痕迹恢复时间
通过使用铜刷刷痕恢复时间测试实施例1-5及对比例1弹性恢复性能，具体如下：
使用PC基材板制备相同膜厚的样品，UV固化后，用铜刷(重约0.2kg)来回刷10次测试痕迹恢复时间，该项测试受温度影响而改变。
表1时间与刷痕恢复时间
结果表明，实施例1-5所得UV弹性自修复涂料固化好的样品对于铜刷刷痕恢复时间比对比例1用时短，本发明的弹性修复较现有涂料表现的弹性修复要好。
2.铅笔硬度
根据GB6739-86《涂膜硬度铅笔测定法》，对实施例1-5进行硬度测试实验。实验如下：
使用PC基材板制备相同膜厚的样品，UV固化后，选用1H铅笔，负重1kg，置于硬度测试仪上，铅笔负重犁过，漆膜出现凹痕，但漆膜未被破坏，凹痕置于室温下可自行恢复。
3.附着力
根据ASTMD3359-1997《油漆附着力测试》对实施例1-5进行附着力测试，测试结果如下。
表2不同基材百格附着力结果
4.耐磨擦
采用符合ASTMF2357-04测试标准的RCA磨擦仪，对实施例1-5进行耐磨擦测试，实验结果为实施例1-5样品耐RCA纸带耐磨测试次数达到300次，漆膜表面有轻微磨损并未磨穿。
5.耐水煮测试
具体实施步骤为，将实施例1-5样品制版，UV固化后，置于80℃恒温水浴锅中，保持30min后取出，静置冷却30min，根据ASTMD3359-1997《油漆附着力测试》进行漆膜附着力测试，实验结果为，实施例1-5涂层表面无异样，附着牢度测试前后没有差异
测试结果表明，本发明UV弹性自修复涂料具有附着力优良附着力，优秀的弹性自修复及耐刮耐磨性能。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种UV弹性自修复涂料，其特征在于：按质量百分比由下述原料组成：弹性光固化树脂50-70％，光聚合单体2-10％，光引发剂1-2％，溶剂22.2-25.2％，助剂0.05-15％。
2.根据权利要求1所述的一种UV弹性自修复涂料，其特征在于：所述的弹性光固化树脂由聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物60-80％、三环酚烷聚氨酯弹性树脂10-25％、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物10-15％组成。
3.根据权利要求1所述的一种UV弹性自修复涂料，其特征在于：所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮40％、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦60％组成，所述的溶剂由乙二醇二甲丙氧酯20-50％、二甲醇二丙酯50-80％组成，所述的助剂由二氧化硅弹性粉92％、BYK306流平剂8％组成。
4.根据权利要求1所述的一种UV弹性自修复涂料，其特征在于：制备步骤如下：
A、在混料缸加入1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，用乙二醇二甲丙氧酯，二甲醇二丙酯充分搅拌溶解光引发剂，得到半成品体系A；
B、在半成品体系A中加入聚氨酯丙烯酸酯类不饱和聚合物、三环酚烷聚氨酯弹性树脂、四乙双酚环氧丙烯酸齐聚物，BYK306流平剂，2000rpm高速分散5min得到半成品体系B；
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