CN107418422A - 一种抗静电uv涂料，抗静电ms板材 - Google Patents

一种抗静电uv涂料，抗静电ms板材 Download PDF

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Abstract

本发明涉及材料化学领域，具体而言，涉及一种抗静电UV涂料、抗静电MS板材。以重量份计，抗静电UV涂料原料组份主要包括：光敏树脂3～4份、活性单体4～5.2份、光引发剂0.5～0.9份、稀释剂89.3～93.6份、聚噻吩0.1～0.5份以及助剂0.3～0.9份。抗静电UV涂料不仅耐开裂脱漆，耐候性、耐老化性效果好，还具有抗静电功能；抗静电MS板材可应用于灵敏化学仪器、家电产品及光学仪器等的制造中。

Description

一种抗静电UV涂料，抗静电MS板材
技术领域
本发明涉及材料化学领域，具体而言，涉及一种抗静电UV涂料、抗静电MS板材。
背景技术
塑料在当今社会应用十分广泛，对于一些电子及通讯产品(如手机/小灵通镜片、按键、视窗)、家用电器(如视窗面板、按键面板、装饰面板)、镜片等部件需要透明度高、表面光泽、硬度高的材料，并在表面成形一系列的色彩图样，塑抖表面的涂饰也日益增多。塑料涂饰的目的在于提高其耐磨性、耐化学性及表面硬度，防止粘附性和防尘性，改进手感性能，以及提高装饰的艺术效果，使塑料表面色彩更加丰富，更加光泽饱满，更加具有立体感等。
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)不但具有聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的优点，而且某些性能得到提高。其透明度高、表面光泽，适于制作绝缘透明件、装饰件及化学仪器、光学仪器等零件，大多数商业用的MS都是透明的、非晶体材料，MS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性以及很微小的吸湿倾向，它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形，但现有的MS材质基片缺乏抗静电功能，这对其在高精度电器中的应用造成了很大的阻碍。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种抗静电UV涂料，所述的抗静电UV涂料不仅耐开裂脱漆，耐候性、耐老化性效果好，还具有抗静电功能。
本发明的第二目的在于提供一种抗静电MS板材，所述抗静电MS板材可应用于灵敏化学仪器、家电产品及光学仪器等的制造中。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种抗静电UV涂料，以重量份计，其原料组份主要包括：
光敏树脂3～4份、活性单体4～5.2份、光引发剂0.5～0.9份、稀释剂89.3～93.6份、聚噻吩0.1～0.5份以及其它助剂0.3～0.9份。
UV涂料的优点主要在于所采用的光固化工艺在淋刷油漆时没有污染，更环保。烤漆干燥时间更短，只要过一遍光固机就可以，因此加工速度更快。光泽度高，外观更为饱满。
聚噻吩(Polythiophene，缩写PT)是噻吩聚合生成的高分子化合物。导电性是聚噻吩最重要的性质，是由电子在聚合物主链上离域而产生，因此聚噻吩可用作抗静电剂。
优选的，如上所述的抗静电UV涂料，所述光敏树脂包括环氧改性丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯以及聚醚丙烯酸酯中的一种或多种；
更优选的，所述光敏树脂为聚氨酯丙烯酸酯。
聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料；聚氨酯丙烯酸酯与MS素材相近，从而使其更好地附着在MS表面，具有更强的附着力，更不容易脱漆。
优选的，如上所述的抗静电UV涂料，所述活性单体为二季戊四醇六丙烯酸酯和/或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；
更优选的，所述活性单体为3.5～4.2重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯以及0.5～1.0重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
优选的，如上所述的抗静电UV涂料，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮和/或2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；
更优选的，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮以及2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按0.3～0.5:0.2～0.4的质量比组成的混合物。
紫外光(UV)固化是一种环保技术，具有环境友好、效率高、经济和节约能源等优点。紫外线照射下借助光引发剂的作用而使树脂发生聚合，并交联固化，这类树脂称为光敏树脂。光敏树脂是光固化涂料的基本树脂，它与光引发剂、活性单体以及各种助剂复配，即构成光固化涂料。
在光固化涂料体系中，活性单体也可以参加固化反应的。从化学结构来说，活性单体一般是含有可聚合官能团的小分子。在光固化体系中由于采用了活性单体，大大减少了固化过程中进入空气的有机挥发物，这赋予了光固化体系的环保特性。活性单体按其每个分子所含反应性基团的多少，可以分为单官能团活性单体、双官能团活性单体和多官能团活性单体。按官能团的种类，则可把活性单体分为(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类、环氧类等。按固化机理，也可把活性单体分为自由基型和阳离子型两类。
凡经光照能产生自由基并进一步激发聚合的物质统称为光引发剂，光引发剂是面层UV涂料的重要组成部分，光引发剂包括离子型光引发剂及自由基型光引发剂。
优选的，如上所述的抗静电UV涂料，所述稀释剂包括烃类稀释剂、酯类稀释剂、酮类稀释剂、醇类稀释剂或醇醚类稀释剂中的一种或多种；
更优选的：
所述烃类稀释剂包括苯、甲苯、二甲苯、200号煤焦溶剂、200号溶剂汽油或煤油中的一种或多种；
和/或；
所述酯类稀释剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯或醋酸戊酯中的一种或多种；
和/或；
所述酮类稀释剂包括丙酮、丁酮、环戊酮或甲基异丁基酮中的一种或多种；
和/或；
所述醇类稀释剂包括甲醇、乙醇、正丙醇或丁醇中的一种或多种；
和/或；
所述醇醚类稀释剂包括乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚中的一种或多种；
更优选的，所述稀释剂为2.5～3.0重量份的乙醇、53.0～54.0重量份的正丙醇、7.0～8.0重量份的丁醇、0.8～1.6重量份的乙酸丁酯、26.0～27.0重量份的乙二醇乙醚。
乙醇、正丙醇、丁醇、乙酸丁酯和乙二醇乙醚为有机溶剂，可稀释溶解树脂，起到稀释剂的作用，搭配聚氨酯丙烯酸酯来达到油漆溶剂平稳挥发、得到平滑的涂膜的目的。
优选的，如上所述的抗静电UV涂料，所述助剂包括消泡剂、分散剂、防沉剂、抗氧剂、附着力促进剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂、流平剂中的一种或多种；
涂料助剂又称油漆辅料，系配制涂料的辅助材料，能改进涂料性能，促进涂膜形成。涂料助剂是涂料不可缺少的组分，它可以改进生产工艺，保持贮存稳定，改善施工条件，提高产品质量，赋予特殊功能。合理正确选用助剂可降低成本，提高经济效益。
更优选的，所述助剂为抗氧剂和/或流平剂；
更优选的，所述抗氧剂的重量份为0.1～0.3份，所述流平剂的重量份为0.2～0.6份；
更优选的，所述抗氧剂为2,6二叔丁基对甲酚，所述流平剂为改性聚硅氧烷。
本发明还涉及一种抗静电MS板材(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物板材)，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
所述抗静电涂层由如上所述的抗静电UV涂料喷涂在所述MS基板上后经干燥、光固化得到。
该抗静电MS板材所采用的喷涂方法简单易行，便于操作。涂覆方法可为喷涂或刷涂。应根据板材的性状或效果来决定喷涂一层还是多层，但完全硬化后的涂膜不可以重复再喷涂。
优选的，如上所述的抗静电MS板材，所述抗静电涂层的厚度为15μm～30μm；更优选为18μm～27μm，或25μm。
更优选的，所述抗静电MS板材表面还附有双面膜。
优选的，如上所述的抗静电MS板材，所述干燥的条件为：
60℃～70℃条件下热固化5～8分钟；
更优选的，经60℃、68℃、60℃三段温度热固化，每段固化时间相同，总固化时间为5～8分钟。
优选的，如上所述的抗静电MS板材，所述光固化的条件为：
将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
抗静电UV涂料不仅耐开裂脱漆，耐候性、耐老化性效果好，还具有抗静电功能；抗静电MS板材可应用于灵敏化学仪器、家电产品及光学仪器等的制造中。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购买获得的常规产品。
实施例1
一种抗静电MS板材，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
抗静电涂层的原料按以下配比配置：
环氧改性丙烯酸酯低聚物3kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4kg、1-羟基-环己基-苯基甲酮0.5kg、乙酸乙酯40kg、环戊酮50kg、聚噻吩0.1kg及2,6二叔丁基对甲酚0.3kg。
其喷涂方法包括以下步骤：
1)、首先对MS基材板进行清洗，包含吹洗和溶剂清洗。
2)、对上一步处理好的基材使用抗静电剂进行立式凝涂，涂层厚度约在15μm～30μm；喷涂后进行干燥，以挥发抗静电UV涂料中的溶剂。
所述干燥条件为：三段温度干燥，分别为65℃干燥8分钟。
3)、对抗静电UV涂料进行光固化；
光固化条件为：将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
实施例2
一种抗静电MS板材，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
抗静电涂层的原料为：
聚氨酯丙烯酸酯2kg、聚醚丙烯酸酯2kg、二季戊四醇六丙烯酸酯4kg、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.6kg、甲苯20kg、丙酮50kg、二乙二醇乙醚20kg、聚噻吩0.4kg、2,6二叔丁基对甲酚0.1kg、聚丙烯酸钠0.1kg、卡松0.1kg。
其喷涂方法包括以下步骤：
1)、首先对MS基材板进行清洗，包含吹洗和溶剂清洗。
2)、对上一步处理好的基材使用抗静电剂进行立式凝涂，涂层厚度约在15μm～30μm；喷涂后进行干燥，以挥发抗静电UV涂料中的溶剂。
所述干燥条件为：三段温度干燥，分别为60℃、68℃、60℃各干燥2分钟。
3)、对抗静电UV涂料进行光固化；
光固化条件为：将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
实施例3
一种抗静电MS板材，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
抗静电涂层的原料按以下配比配置：
聚氨酯丙烯酸酯3kg、二季戊四醇六丙烯酸酯3.5kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.5kg、1-羟基-环己基-苯基甲酮0.5kg、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.4kg、乙醇2.5kg、正丙醇54kg、丁醇8kg、乙酸丁酯0.8kg、乙二醇乙醚26kg、聚噻吩0.5kg及2,6二叔丁基对甲酚0.1kg、改性聚硅氧烷0.6kg。
其喷涂方法包括以下步骤：
1)、首先对MS基材板进行清洗，包含吹洗和溶剂清洗。
2)、对上一步处理好的基材使用抗静电剂进行立式凝涂，涂层厚度约在15μm～30μm；喷涂后进行干燥，以挥发抗静电UV涂料中的溶剂。
所述干燥条件为：三段温度干燥，分别为60℃、68℃、60℃各干燥2.5分钟。
3)、对抗静电UV涂料进行光固化；
光固化条件为：将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
实施例4
一种抗静电MS板材，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
抗静电涂层的原料按以下配比配置：
聚氨酯丙烯酸酯4kg、二季戊四醇六丙烯酸酯4kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.8kg、1-羟基-环己基-苯基甲酮0.4kg、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.3kg、乙醇2.8kg、正丙醇53kg、丁醇7.5kg、乙酸丁酯1.0kg、乙二醇乙醚27kg、聚噻吩0.3kg及2,6二叔丁基对甲酚0.2kg、改性聚硅氧烷0.4kg。
其喷涂方法包括以下步骤：
1)、首先对MS基材板进行清洗，包含吹洗和溶剂清洗。
2)、对上一步处理好的基材使用抗静电剂进行立式凝涂，涂层厚度约在15μm～30μm；喷涂后进行干燥，以挥发抗静电UV涂料中的溶剂。
所述干燥条件为：三段温度干燥，分别为60℃、68℃、60℃各干燥2.5分钟。
3)、对抗静电UV涂料进行光固化；
光固化条件为：将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
实验例
对实施例1～4中采用的抗静电涂层的各项性能指标进行评价打分，并与HG/T4756-2014进行对比，结果如下：
取实施例1-4制备得到的抗静电MS板材，采用四探针法测试出抗静电板的电阻率分别为4.82×107Ω/cm，4.76×107Ω/cm，5.43×106Ω/cm和7.25×106Ω/cm，均满足抗静电的要求，且不受温度和湿度变化影响。在实际应用中，通过以上步骤，制得的抗静电的ms板，附双面膜保护，其抗静电效果好，约保存2～3年。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种抗静电UV涂料，其特征在于，以重量份计，其原料组份主要包括：
光敏树脂3～4份、活性单体4～5.2份、光引发剂0.5～0.9份、稀释剂89.3～93.6份、聚噻吩0.1～0.5份以及其它助剂0.3～0.9份。
2.根据权利要求1所述的抗静电UV涂料，其特征在于，所述光敏树脂包括环氧改性丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯以及聚醚丙烯酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的抗静电UV涂料，其特征在于，所述活性单体为二季戊四醇六丙烯酸酯和/或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；
优选的，所述活性单体为3.5～4.2重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯以及0.5～1.0重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的抗静电UV涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮和/或2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；
优选的，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮以及2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦按0.3～0.5:0.2～0.4的质量比组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的抗静电UV涂料，其特征在于，所述稀释剂包括烃类稀释剂、酯类稀释剂、酮类稀释剂、醇类稀释剂或醇醚类稀释剂中的一种或多种；
优选的：
所述烃类稀释剂包括苯、甲苯、二甲苯、200号煤焦溶剂、200号溶剂汽油或煤油中的一种或多种；
和/或；
所述酯类稀释剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯或醋酸戊酯中的一种或多种；
和/或；
所述酮类稀释剂包括丙酮、丁酮、环戊酮或甲基异丁基酮中的一种或多种；
和/或；
所述醇类稀释剂包括甲醇、乙醇、正丙醇或丁醇中的一种或多种；
和/或；
所述醇醚类稀释剂包括乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚中的一种或多种；
更优选的，所述稀释剂为2.5～3.0重量份的乙醇、53.0～54.0重量份的正丙醇、7.0～8.0重量份的丁醇、0.8～1.6重量份的乙酸丁酯、26.0～27.0重量份的乙二醇乙醚。
6.根据权利要求1所述的抗静电UV涂料，其特征在于，所述助剂包括消泡剂、分散剂、防沉剂、抗氧剂、附着力促进剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂、流平剂中的一种或多种；
优选的，所述助剂为抗氧剂和/或流平剂；
更优选的，所述抗氧剂的重量份为0.1～0.3份，所述流平剂的重量份为0.2～0.6份；
更优选的，所述抗氧剂为2,6二叔丁基对甲酚，所述流平剂为改性聚硅氧烷。
7.抗静电MS板材，其特征在于，包括MS基板和基板上的抗静电涂层；
所述抗静电涂层由权利要求1～6任一项所述的抗静电UV涂料喷涂在所述MS基板上后经干燥、光固化得到。
8.根据权利要求7所述的抗静电MS板材，其特征在于，所述抗静电涂层的厚度为15μm～30μm；
优选的，所述抗静电MS板材表面还附有双面膜。
9.根据权利要求7所述的抗静电MS板材，其特征在于，所述干燥的条件为：
60℃～70℃条件下热固化5～8分钟；
优选的，经60℃、68℃、60℃三段温度热固化，每段固化时间相同，总固化时间为5～8分钟。
10.根据权利要求7所述的抗静电MS板材，其特征在于，所述光固化的条件为：
将干燥后的涂有所述抗静电UV涂料的预制品以2～3m/min的速度进入光源区，累计辐射500～800mj/cm2。
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