CN107502180A - 含氟硼改性甲基乙烯基mq硅树脂的光固化涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，组成成分为：光引发剂2～10份、不饱和树脂100份、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂10～50份、活性稀释单体20～30份、无机颜填料0～30份、分散剂0.5～5份、消泡剂0.2～2份、功能助剂0～15份；所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料具有以下优点：(1)氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的加入增加了涂膜的疏水性、耐水性；(2)由于含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂以阻燃的硼氧键、硅氧键为骨架，并通过活性乙烯基官能团参与光固化交联，因此所述的光固化涂料的阻燃性能、硬度得到提高；(3)所述的光固化涂料仅添加活性稀释剂、无非活性稀释剂，VOC排量小。因此本发明具有广泛的应用前景。

Description

含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料
技术领域
本发明涉及含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，属于功能涂料技术领域。
背景技术
光固化涂料又称紫外光固化涂料，是辐射固化涂料的一种，主要指在光照射下可以迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装和环境友好等特征，已在涂料行业得到广泛应用。与溶剂型涂料相比，光固化涂料具有固化速度快、物挥发性溶剂、节约能源、费用低、可自动化生产等特点。
光固化涂料的固化原理为：紫外光固化涂料经紫外光照射后，首先光引发剂吸收紫外光辐射能量而被激活，其分子外层电子发生跳跃，在极短的时间内生成活性中心，然后活性中心与树脂中的不饱和基团作用，引发光固化树脂和活性稀释剂分子中的双键断开，发生连续聚合反应，从而相互交联成膜。化学动力学研究表明，紫外光促使UV涂料固化的机理属于自由基连锁聚合。首先是光引发阶段；其次是链增长反应阶段，这一阶段随着链增长的进行，体系会出现交联、固化成膜；最后链自由基会通过偶合或歧化而完成链终止。
中国专利CN201110143430.5提供了一种紫外光固化涂料组合物，以紫外光固化涂料组合物的总质量为基准，包含以下组分：环氧丙烯酸单酯30-65wt％；氟改性环氧丙烯酸酯15-50wt％；活性稀释单体5-20wt％；光引发剂3-10wt％；颜料2-40wt％；助剂0.5-6wt％；该发明还提供了所述紫外光固化涂料组合物的制备方法；该发明提供的紫外光固化涂料组合物，易固化完全，且固化后形成的涂层无缩孔、收缩纹，具有较优的润湿性能，与基材具有良好的附着力。
中国专利CN200710073972.3涉及一种紫外光固化涂料组合物及其制备方法，其中，该紫外光固化涂料组合物的重量百分含量为：聚氨酯丙烯酸酯35％～60％；活性稀释单体10％～20％；紫外光引发剂3％～5％；助剂0％～1.5％；氟素改性聚氨酯丙烯酸酯10％～20％；有机溶剂10％～40％。
但是公开报道的光固化涂料在硬度、疏水性、阻燃性、环保等方面的性能不够突出。
发明内容
为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的旨在提供含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料。
本发明所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，含有疏水性好、硬度耐磨度突出且与活性稀释剂体系相溶性好的的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂，具体组成成分为：光引发剂2～10份、不饱和树脂100份、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂10～50份、活性稀释单体20～30份、无机颜填料0～30份、分散剂0.5～5份、消泡剂0.2～2份、功能助剂0～15份。
所述的光引发剂为二苯甲酮、安息香乙醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦或双2,4,6-三甲基苯甲酰苯基氧化膦中的至少一种。
所述的不饱和树脂为含有聚氨酯丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂。
所述的氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂为以硅氧键、硼氧键为骨架链段，以有机氟代烷基烷氧基疏水链段的有机硅树脂，同时含有可参与自由基聚合反应乙烯基官能团。
所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇类二丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种。
所述的分散剂为BYK-P104、BYK-P105、BYK-P5040分散剂中的至少一种。
所述的消泡剂选用BYK-022、BYK-088、SN313和EFKA-2550的至少一种。所述的颜填料选用为超细滑石粉、钛白粉、重钙粉、轻钙粉、云母粉、高岭土、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸中的至少一种；所述填料的细度为800～1500目。
所述的功能助剂选用为了提高漆膜硬度的增硬剂、为了降低漆膜光泽的消光剂、为了提高漆膜的抗划伤的抗划伤剂、为了防止涂层叠压粘连的抗粘连剂、为了增加涂层的耐磨性的耐磨剂、为了防止户外涂料抗老化和变黄的紫外线吸收剂，为了净化空气的负离子粉添加剂、为了改变涂料气味的遮味剂。
本发明所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料制备方法，其特征在于，包括下述步骤：向反应器中依次加入光引发剂、不饱和聚酯树脂、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂、活性稀释单体、无机颜填料、分散剂、功能助剂、消泡剂；每加入一种反应原料，均进行搅拌均匀后，再加入下一种反应原料，充分分散均匀得所述的光固化涂料；最后通过喷涂、刷涂、浸涂的方式适于木材、玻璃、陶瓷、水泥等基材表面，在烘箱中60±10℃干燥10～30min后，用80±50W/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，固化完全后测试涂膜性能。
相对于本领域的其它技术，本发明所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料具有以下优点：(1)氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的加入增加了涂膜的疏水性、耐水性；(2)由于含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂以阻燃的硼氧键、硅氧键为骨架，并通过活性乙烯基官能团参与光固化交联，因此所述的光固化涂料的阻燃性能、硬度得到提高；(3)所述的光固化涂料仅添加活性稀释剂、无非活性稀释剂，VOC排量小。
具体实施方式
实施例1
一种含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，具体组成成分为如下表：
上述光固化涂料的制备方法包括下述步骤：向反应器中依次加入光引发剂、不饱和聚酯树脂、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂、活性稀释单体、无机颜填料、分散剂、功能助剂、消泡剂；每加入一种反应原料，均进行搅拌均匀后，再加入下一种反应原料，充分分散均匀得所述的光固化涂料；最后通过喷涂方式适于木材表面，在烘箱中60±10℃干燥10min后，用80W/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，固化完全后测试涂膜性能。
实施例2
一种含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，具体组成成分如下表：
上述光固化涂料的制备方法包括下述步骤：向反应器中依次加入光引发剂、不饱和聚酯树脂、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂、活性稀释单体、无机颜填料、分散剂、功能助剂、消泡剂；每加入一种反应原料，均进行搅拌均匀后，再加入下一种反应原料，充分分散均匀得所述的光固化涂料；最后通过喷涂方式适于木材表面，在烘箱中60±10℃干燥30min后，用80W/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，固化完全后测试涂膜性能。
实施例3
一种含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，具体组成成分如下表：
上述光固化涂料的制备方法包括下述步骤：向反应器中依次加入光引发剂、不饱和聚酯树脂、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂、活性稀释单体、无机颜填料、分散剂、功能助剂、消泡剂；每加入一种反应原料，均进行搅拌均匀后，再加入下一种反应原料，充分分散均匀得所述的光固化涂料；最后通过喷涂方式适于木材表面，在烘箱中60±10℃干燥10min后，用80W/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，固化完全后测试涂膜性能。
性能测试：实施例1、实施例2、实施例3涂膜样品性能与市售BayhydrolUV2280光固化涂料在相同条件下相同添加量下的测试性能数据如下附表：
阻燃测试：按照国家标准GB12441-2005测试实施例中阻燃性能如下，由表可以看出本发明的实施例1、实施例2、实施例3、BayhydrolUV2280样品的阻燃性能，由下表可以看出实施例1、实施例2、实施例3性能符合国标，且阻燃性能由于BayhydrolUV2280。

Claims (10)

1.含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于，含有疏水性好、硬度耐磨度突出且与活性稀释剂体系相溶性好的的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂，具体组成成分为：光引发剂2～10份、不饱和树脂100份、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂10～50份、活性稀释单体20～30份、无机颜填料0～30份、分散剂0.5～5份、消泡剂0.2～2份、功能助剂0～15份。
2.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于，所述的光引发剂为二苯甲酮、安息香乙醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦或双2,4,6-三甲基苯甲酰苯基氧化膦中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的不饱和聚酯树脂为含有聚氨酯丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂。
4.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂为以硅氧键、硼氧键为骨架链段，以有机氟代烷基烷氧基疏水链段的有机硅树脂，同时含有可参与自由基聚合反应乙烯基官能团。
5.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇类二丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的分散剂选用聚羧酸型阴离子分散剂、非离子型高分子水性分散剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的消泡剂选用有机硅消泡剂、脂肪酸甘油酯、磷酸酯类、聚醚类非离子表面活性剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的颜填料选用为超细滑石粉、钛白粉、重钙粉、轻钙粉、云母粉、高岭土、沉淀硫酸钡、硅钙粉、硬脂酸中的至少一种；所述填料的细度为800～1500目。
9.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于：所述的功能助剂选用为了提高漆膜硬度的增硬剂、为了降低漆膜光泽的消光剂、为了提高漆膜的抗划伤的抗划伤剂、为了防止涂层叠压粘连的抗粘连剂、为了增加涂层的耐磨性的耐磨剂、为了防止户外涂料抗老化和变黄的紫外线吸收剂，为了净化空气的负离子粉添加剂、为了改变涂料气味的遮味剂。
10.根据权利要求1所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料，其特征在于，所述的含氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂的光固化涂料的制备方法包括下述步骤：向反应器中依次加入光引发剂、不饱和聚酯树脂、氟硼改性甲基乙烯基MQ硅树脂、活性稀释单体、无机颜填料、分散剂、功能助剂、消泡剂；每加入一种反应原料，均进行搅拌均匀后，再加入下一种反应原料，充分分散均匀得所述的光固化涂料；最后通过喷涂、刷涂、浸涂的方式适于木材、玻璃、陶瓷、水泥等基材表面，在烘箱中60±10℃干燥10～30min后，用80±50W/cm汞灯，5m/min的线速度光固化，固化完全后测试涂膜性能。
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