CN106675129A - 一种高硬度防凝雾uv汽车清漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高硬度防凝雾UV汽车清漆及其制备方法，该清漆采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：UV光固化树脂50‑70，光引发剂3‑5，活性稀释剂6‑10，表面活性剂2‑6，流平剂0.2‑0.5，消泡剂0.3‑0.5，溶剂6‑10。依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入反应器，按照300～500rpm高速搅拌20‑30min，然后降低转速至100～300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10‑15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。与现有技术相比，本发明得到具有优异机械性能和防雾性能的高硬度防雾涂层。

Description

一种高硬度防凝雾UV汽车清漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种清漆及其制备方法，尤其是涉及一种高硬度防凝雾UV汽车清漆及其制备方法。
背景技术
玻璃和透明塑料是人们日常生活中不可缺少的材料。使用这些材料时，常常会遇到在高湿度下玻璃或透明塑料表面凝结成微小气雾的现象，透明材料表面模糊、不透明。给人们的工作和生活带来了不便和安全隐患。因此，近年来防雾技术逐渐受到人们的重视。防雾涂料的应用是其中较为有效的方式，防雾涂料有疏水型和亲水型两种，对亲水型防雾涂料研究为主。其防雾原理是利用高分子聚合涂层形成高亲水表面，使其对水的接触角变小，从而在表面形成极薄的水膜，进而起到防雾作用。目前为了实现防雾效果一般时涂上清漆，既起到了保护素材，有使玻璃和透明塑料保持透光性。
清漆(varnish)--依据《GB/T 2900.5-2002电工术语绝缘固体、液体和气体》定义是一种加或不加溶剂、颜料或燃料的液体，使用后能固化，起保护或改善外观作用。
清漆是不含颜料的透明或带有淡淡黄色的涂料，光泽好，成膜快，用途广。主要成分是树脂和溶剂或树脂、油和溶剂。涂于物体表面后，形成具有保护、装饰和特殊性能的涂膜，干燥后形成光滑薄膜，显出物面原有的花纹。
清漆作为家庭装修中现场施工的最主要漆种是有其特有的原因的。聚酯漆对于施工环境和施工工艺要求很高，而清漆则不然。以涂刷过程中流坠常产生的流挂(漆泪)为例，聚酯漆在涂刷过程形成的流挂一旦凝固很难再溶解，而清漆的流平性很好，出现了流挂也不要紧，再刷一遍，流挂就可以重新溶解了。
专利申请201410814150.6公开了一种光固化耐磨防雾涂料，按质量百分比计，组成为：光固化树脂17～52％；光固化低官能度单体12～37％；光固化高官能度单体10～55％；有机硅氧烷10～35％；光引发剂0.7～6％；催化剂0.3～4％；该发明的光固化耐磨防雾涂料，只需经一步固化将疏水硬膜和涂层中原位生成的SiO2纳米粒子相结合，保证了无机纳米颗粒在涂层中的均匀分散，提高了涂层的耐磨性能。
上述专利的技术方案为疏水涂层防雾，本专利为亲水涂层防雾，是利用高分子聚合涂层形成高亲水表面，使其对水的接触角变小，从而在表面形成极薄的水膜，进而起到防雾作用。疏水涂层防雾，是通过水蒸气在疏水涂层冷凝形成小水珠，但无法在表面吸附，因重力而滚落下来，从而达到防雾的效果。缺点一，如果素材表面是水平面则无法达到效；缺点二，疏水涂层需要超强的疏水性，所以表面张力极低，不但疏水同时对素材的润湿也不好，可能会引起附着力不良的问题。而本专利没有类似的缺点。
目前用于防雾的涂料性能上不稳定、效果不明显。因此开发一种高硬度防凝雾UV汽车清漆来满足市场的需求很有必要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以在汽车玻璃、透明塑料达到防雾的功能，耐水性好，透光性极佳，防雾效果持久的高硬度防凝雾UV汽车清漆及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，该清漆采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
所述的UV光固化树脂为聚氨酯丙烯酸酯低聚物，环氧丙烯酸酯低聚物或聚酯丙烯酸酯低聚物的一种。该UV光固化丙烯酸脂低聚物的分子量为300～2000，官能团的数量为2～5；且含有大量的亲水基团，能提高防雾膜的防雾亲水性。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、a,a,-二甲基苯偶酰缩酮(651)、活性叔胺(P115)、2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化磷(TPO)、4-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)、二苯甲酮(BP)中的一种或几种的混合物。优选1173/BP以3:1比例进行复配的复配光引发剂，有效地利用了光谱在不同峰值处的能量，相当于提高了紫外光辐射剂量，具有不同特征波长的光引发剂合理复配，能起到节能、经济的效果。
所述的活性稀释剂为三缩四丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、甲基丙烯酸丁酯(MBA)1,6－己二醇双丙烯酸酯(HDDA)、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)的一种或几种的混合物。为几种混合的活性稀释剂，官能团数量为1～6，其官能团较多，分子链较短，能够兼顾硬度和提高交联密度，在固化过程中能够缓冲其他成分的成膜应力，防止固化时崩裂，辅助提高涂层的抗划伤性能，辅助提高耐磨性能。同时稀释剂的加入能够调节涂料的粘度，有利于涂料的加工。
所述的表面活性剂为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基丙烯醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚单酯、丙烯基烷醚羟磺酸钠中的一种或几种的混合物。
所述的溶剂选用由去离子水、乙醇、正丁醇或异丙醇中的一种或几种的混合物。
所述的流平剂为BYK-333，EFKA3777，BYK-306，BYK-331，TEGO450的一种或几种的混合物。(请补充3-5个具体化学名称)。
一种高硬度防凝雾UV汽车清漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入反应器，按照300～500rpm高速搅拌20-30min，然后降低转速至100～300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明施工简单，可适用于玻璃、PC、PMMA和各种透明材料，由于采用了特殊的UV光固化树脂与光引发剂，使得涂料在被涂覆材料表面形成一层保护层，同时引入亲水基团。利用高分子聚合涂层形成的高亲水表面，使其对水的接触角变小，从而在表面形成极薄的水膜，进而起到防雾作用。在防雾性能上效果明显，质量稳定，长期有效。
2、本发明的高硬度防凝雾UV汽车清漆相对而言制备工艺简单、设备投资低、原料均为不含毒性的材料，尤其是溶剂采用的是如水等类似的环保溶剂，实现了成本低、绿色环保，低VOC、低气味等优点。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种高硬度防凝雾UV汽车清漆制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
按上诉重量比例，依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入，按照300～500rpm高速搅拌20-30min，然后降低转速到100～300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
漆膜的性能结果如下：
实施例2
一种高硬度防凝雾UV汽车清漆制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
按上诉重量比例，依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入，按照300～500rpm高速搅拌20-30min，然后，降低转速至100～300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
实施例3
一种高硬度防凝雾UV汽车清漆制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
按上诉重量份称取原料，依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入，按照300rpm高速搅拌20-30min，然后，降低转速至100rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
实施例4
一种高硬度防凝雾UV汽车清漆制备方法，该方法包括以下工艺步骤：
按上诉重量份称取原料，依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入，按照500rpm高速搅拌20-30min，然后，降低转速至300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
试验方法与实施例1相同，实施例2-4中漆膜的性能结果如下：
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，该清漆采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的UV光固化树脂为聚氨酯丙烯酸酯低聚物，环氧丙烯酸酯低聚物或聚酯丙烯酸酯低聚物的一种。
3.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、a,a,-二甲基苯偶酰缩酮(651)、活性叔胺(P115)、2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化磷(TPO)、4-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)、二苯甲酮(BP)中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的活性稀释剂为三缩四丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、甲基丙烯酸丁酯(MBA)1,6－己二醇双丙烯酸酯(HDDA)、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的表面活性剂为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基丙烯醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸聚氧乙烯醚单酯、丙烯基烷醚羟磺酸钠中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的溶剂选用由去离子水、乙醇、正丁醇或异丙醇中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆，其特征在于，所述的流平剂为BYK-333，EFKA3777，BYK-306，BYK-331，TEGO450的一种或几种的混合物。
8.一种如权利要求1～7任一所述的高硬度防凝雾UV汽车清漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依次将溶剂、UV光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、消泡剂投入反应器，按照300～500rpm高速搅拌20-30min，然后降低转速至100～300rpm，再加入表面活性剂、流平剂，搅拌10min，调节粘度，静置10-15min，过滤，即可得一种高硬度防凝雾UV汽车清漆。
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