CN110330884A - 一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制备和使用方法 - Google Patents

一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制备和使用方法，该涂料包括质量百分比计的下述各组分：聚氨酯丙烯酸酯10‑40％、功能性I丙烯酸酯低聚物5‑25％、功能性II丙烯酸酯低聚物5‑25％、有机溶剂5‑50％、光致变色染料1‑20％、分散剂0.1‑5％、防污助剂0.1‑5％、光引发剂0.5‑3％、光稳定剂0.05‑1％、其他添加剂0.5‑5.0％。本发明针对性选用超级分散剂，使染料与树脂形成强劲的锚固作用，在促进染料与体系相容性的同时，还进一步促进了染料在体系中分散的均一性；加入光稳定剂对自由氧具有抑制、捕捉作用，进一步保证了光致变色涂料使用寿命。本发明的一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，在塑料基材上具有极佳的附着力、疏水疏油防污性以及快速的光致变色性。

Description

一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制 备和使用方法
技术领域
本发明涉及紫外光固化涂料领域，特别是涉及一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制备和使用方法。
背景技术
光致变色现象是指在照射光的波长发生改变时，一些有机物或无机物能够可逆的发生颜色或光强的变化，具有“成色”和“消色”可逆的光化学反应特点。目前，光致变色这一显著特征被广泛应用在光学波导、光调节器、光学记忆、防伪识别、光学镜片、纺织行业甚至军事行业的隐身和伪装等。
目前，光致变色染料主要有两种应用方式，一种是作为辅料掺杂入基材粒料，高温熔融混合后成型，一种是在基材表面形成光致变色涂层。由于光致变色染料多不耐高温，一般超过80℃即有可能使染料失活。因此，第一种方式对基材选择有很大限制。而光致变色涂层目前最大的问题是由空气中氧的二级氧化作用引起的老化问题，氧分子会与闭合光致变色化合物中环开启时产生的双游离基组分作用，最终将导致光致变色材料分子发生裂解。
而目前尽管采用紫外光固化的方式可有效避免光致变色涂料在热固化的过程中发生老化或降解等失活问题，但是由于光致变色染料为有机粉体，常规分散剂无法使之与其他液态组分相容形成稳定的均一相，因此无法直接采用此方式来克服其热不稳定的缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料及其制备和使用方法。本发明针对性选用超级分散剂，使染料与树脂形成强劲的锚固作用，在促进染料与体系相容性的同时，还进一步促进了染料在体系中分散的均一性，从而使得本发明的涂料可以采用紫外光固化的方式进行固化，同时也保证了光致变色染料的活性。此外，本发明紫外光固化体系还加入了光稳定剂，其对自由氧具有抑制、捕捉作用，进一步保证了光致变色涂料使用寿命。
本发明采用以下技术方案实现：
一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，包括按质量百分比计的下述各组分：
聚氨酯丙烯酸酯10-40％
功能性I丙烯酸酯低聚物5-25％
功能性II丙烯酸酯低聚物5-25％
有机溶剂5-50％
光致变色染料1-20％
分散剂0.1-5％
防污助剂0.1-5％
光引发剂0.5-3％
光稳定剂0.05-1％
其他添加剂0.5-5.0％；
所述的功能性I丙烯酸酯低聚物为含有甲氧基、乙基、乙氧基、苯氧基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等具有柔性链段的丙烯酸酯低聚物，优选乙氧基丙烯酸酯低聚物，所述的功能性I丙烯酸酯低聚物的官能度为1-6，优选2-4；所述的功能性II丙烯酸酯低聚物其主链或者侧链含有环状结构，其官能度为1-6，优选2-4；
所述的分散剂为离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中的一种或者多种，优选高分子型超分散剂。
上述技术方案中，进一步地，所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种，其官能度为3-10，优选官能度为3-6；
进一步地，所述的有机溶剂选自无水乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚等中的一种或者两种或者三种；
进一步地，所述的光致变色染料粒径为5nm-100μm，所述的光致变色染料为有机光致变色染料或者无机光致变色染料中的一种或者多种；所述的有机光致变色染料可为螺吡喃类、二芳基乙烯类、偶氮苯类或者俘精酸醉类中的一种或者多种；所述的无机光致变色染料可为过渡金属氧化物、金属卤化物或稀土配合物中的一种或多种。
进一步地，所述的功能性II丙烯酸酯低聚物所含环状结构可为三元环、四元环、五元环或者六元环的单环或者双环中的一种或者多种。
进一步地，所述的防污助剂为氟素防污助剂、有机硅防污助剂、氟硅防污助剂中的一种或者多种，优选氟素防污助剂。
进一步地，所述的光引发剂包括α，α-二乙氧基苯乙酮(DEAP)，二甲氧基苯基苯乙酮(IRGACURE 651)，羟基环己基苯基甲酮(IRGACURE 184)，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(DAROCUR 1173)，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(IRGACURE 907)，2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、苯甲酰基衍生物(PI 55)、二苯甲酮(PI BP)、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯(PI MBB)等中的任意一种或多种。
进一步地，所述的光稳定剂主要包括紫外光吸收剂和自由基捕获剂中的一种或者多种；所述的其他添加剂包括流平剂、消泡剂、触变剂中的一种或多种。
本发明还提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，包括如下步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50-60℃，采用300-500转/分低速搅拌20-30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000-1500转/分低速搅拌20-30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用300-500转/分低速搅拌20-30分钟，加入所述的分散剂，采用500-1000转/分低速搅拌5-10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用500-1000转/分低速搅拌5-10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000-3000转/分中速搅拌5-10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
本发明还提供了一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先，通过淋涂、浸涂、滚涂或者喷涂中的任一种方式，将涂料涂覆于基材；
然后，将涂覆了涂料的基材静置3-15min，然后置于50-65℃中预热5-15min；
最后，将上述预处理后的基材置于100-200W/cm2紫外光强度下固化，使累计辐照量为500-1200mJ/cm2，即完成固化过程。
所述的涂料固化后表面水接触角为105-112°，植物油接触角为70-80°；
所述的涂料固化后形成的涂层厚度为5-25μm；
所述的涂料固化后形成的涂层在光变光源下成色所需时间为5s-1min；
所述的涂料固化后形成的涂层在光变光源消失后的消色所需时间为5s-2min。
所述的光致变色染料光变后可形成颜色为不同程度的红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色、灰色或者黑色中的一种。
本发明采用紫外光固化的形式制备一种具有防污增硬功能的光致变色涂料，针对性选用超级分散剂，在促进染料与体系相容性的同时，还进一步保证染料在体系中分散的均一性；本发明的涂料可采用紫外光固化的方式进行固化，保证了光致变色染料的活性；加入的光稳定剂对自由氧具有抑制、捕捉作用，进一步保证了光致变色涂料使用寿命；并创造性地在体系中引入防污助剂，在优化涂层表面防污易清洁效果的同时，借用防污助剂活性基团易迁移至涂层表面继而对光致变色染料形成空气隔绝效果，进一步减弱其氧化作用，保证其使用寿命。
因此，采用本发明的技术方案既避免了热固化温度对光致变色染料的不利影响，又借助涂层表面“增硬防污”的功能减少空气尘污与氧气对光致变色染料的破坏，极大地延长了其使用寿命、扩大了其应用场景。
本发明制备获得的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，具有以下有益的效果：
1.本发明的涂料采用UV固化型，无需高温加热，反应快速，环保节能，利于工业生产，且有效避免了热固化对光致变色染料的不利影响。
2.本发明的涂料具有良好的附着力、增硬耐磨性能。
3.本发明的涂料具有防污易清洁效果，具有优异的防指纹性能，减少了空气尘污与氧气对光致变色染料的破坏。
4.本发明涂层具有光致变色效果，涂层“成色”和“消色”反应快速。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
下述实施例中功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物均为采购于长兴化学工业(中国)有限公司的具体产品，光致变色染料均采购于广州顶凡变色颜料科技有限公司，有机溶剂、光引发剂、光稳定剂、流平剂、消泡剂、触变剂均为行业通用产品。
实施例1
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂层包括按质量百分比计的下述各组分：
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50℃，采用300转/分低速搅拌30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂(丁酮：乙酸乙酯的体积比＝1:1)，采用1000转/分低速搅拌30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用300转/分低速搅拌30分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用500转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得具有紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PC基材，室温静置3min后，于50℃温度中预热5min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量500mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度5μm；硬度HB(500g)；附着力5B；疏水角105-106°；疏油角70-73°；太阳光成色时间1min；避光消色时间1min。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例2
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
原料 质量百分比(％)
6官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯6197H 15
功能性I丙烯酸酯低聚物EM328(3EGDMA) 10
功能性II丙烯酸酯低聚物EM3262(BPA2.6EODMA) 20
有机溶剂(乙酸乙酯：二甲苯＝4:1) 47.4
光致变色染料GB-002 5
高分子型分散剂EFKA4310 0.5
氟硅类防污助剂GH-710(含氟聚硅氧烷) 0.5
光引发剂907 1
光稳定剂UV-531 0.1
流平剂BYK-333 0.2
消泡剂BYK-014 0.3
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50℃，采用400转/分低速搅拌25分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌25分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用400转/分低速搅拌20分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌5分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PMMA基材，室温静置5min后，于55℃温度中预热5min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量600mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度8μm；硬度6H(750g)；附着力5B；疏水角108-110°；疏油角74-76°；太阳光成色时间30s；避光消色时间1min。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例3
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
原料 质量百分比(％)
6官聚氨酯丙烯酸酯DR-U018 20
功能性I丙烯酸酯低聚物EM327(PEG(600)DMA) 10
功能性II丙烯酸酯低聚物EM3206(TCDMA) 15
有机溶剂(乙酸乙酯：二甲苯＝4:1) 39.7
光致变色染料GB-003 10
高分子型超级分散剂KOS163 1
有机硅类防污助剂JUST-5100 1
光引发剂TPO 1.5
光稳定剂UV-531 0.3
流平剂BYK-333 0.5
消泡剂BYK-014 0.5
触变剂BYK-410 0.5
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至60℃，采用500转/分低速搅拌20分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1500转/分低速搅拌20分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用500转/分低速搅拌30分钟，加入所述的分散剂，采用1000转/分低速搅拌5分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌5分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以3000转/分中速搅拌5分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过喷涂的方式涂覆于PMMA基材，室温静置6min后，于55℃温度中预热5min，再在100W/cm2紫外光强度下累计辐照量800mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度15μm；硬度7H(750g)；附着力5B；疏水角109-111°；疏油角75-78°；太阳光成色时间20s；避光消色时间50s。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例4
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至5550-60℃，采用400转/分低速搅拌20分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌25分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用400转/分低速搅拌20分钟，加入所述的分散剂，采用1000转/分低速搅拌5分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以3000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PC基材，室温静置15min后，于65℃温度中预热15min，再在100W/cm2紫外光强度下累计辐照量1000mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度15μm；硬度HB(750g)；附着力5B；疏水角105-109°；疏油角73-75°；太阳光成色时间10s；避光消色时间30s。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例5
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至55℃，采用500转/分低速搅拌30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1500转/分低速搅拌30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用500转/分低速搅拌20分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌5分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过辊涂的方式涂覆于PMMA基材，室温静置10min后，于65℃温度中预热10min，再在200W/cm2紫外光强度下累计辐照量1000mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度15μm；硬度7H(750g)；附着力5B；疏水角108-109°；疏油角73-75°；太阳光成色时间1min；避光消色时间1min。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例6
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
原料 质量百分比(％)
4官聚氨酯丙烯酸酯DR-U029-1 35
功能性I丙烯酸酯低聚物EM228(PEG(300)DA) 20
功能性II丙烯酸酯低聚物EM238-1(THEICTA) 8
有机溶剂(环己酮：二甲苯＝1:9) 10.4
光致变色染料GB-002 15
高分子超分散剂DS191 3
有机硅类防污助剂BD-3254 3
光引发剂1173 2.5
光稳定剂UV-531 0.8
流平剂BYK-333 1
消泡剂BYK-014 1
触变剂BYK-410 0.3
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至55℃，采用400转/分低速搅拌25分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌25分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用500转/分低速搅拌30分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以3000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PET基材，室温静置5min后，于55℃温度中预热10min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量500mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度5μm；硬度HB(750g)；附着力5B；疏水角105-106°；疏油角70-73°；太阳光成色时间5s；避光消色时间5s。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
实施例7
本实施例提供一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，该涂料包括按质量百分比计的下述各组分：
原料 质量百分比(％)
6官聚氨酯丙烯酸酯DR-U018 40
功能性I丙烯酸酯低聚物EM2280(MPDDA) 25
功能性II丙烯酸酯低聚物EM2204(DCPDA) 5
有机溶剂(二甲苯：异丙醇＝2:3) 13.9
光致变色染料GB-003 1
高分子润湿分散剂DW433 5
改性有机硅类防污助剂MOK1105 5
光引发剂(184:TPO＝3:1) 3
光稳定剂UV-531 1
流平剂BYK-333 1
消泡剂BYK-014 0.1
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至55℃，采用500转/分低速搅拌20分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000转/分低速搅拌30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用300转/分低速搅拌30分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用1000转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以3000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过喷涂的方式涂覆于COP基材，室温静置5min后，于55℃温度中预热5min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量1200mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度25μm；硬度3H(750g)；附着力5B；疏水角109-112°；疏油角78-80°；太阳光成色时间1min；避光消色时间2min。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果明显。
对比例1
本对比例提供一种采用常规分散剂的紫外光固化型光致变色涂料，该涂层包括按质量百分比计的下述各组分：
原料 质量百分比(％)
10官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯6195-100 10
功能性I丙烯酸酯低聚物EM324(PEG(200)DMA) 5
功能性II丙烯酸酯低聚物EM3261(BPA4EODMA) 25
有机溶剂(丁酮：乙酸乙酯＝1:1) 38.75
光致变色染料GB005 20
常规分散剂BYK-163 0.1
防污助剂GH-701 0.1
光引发剂184 0.5
光稳定剂UV-531 0.05
流平剂BYK-333 0.2
消泡剂BYK-014 0.2
触变剂BYK-410 0.1
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50℃，采用300转/分低速搅拌30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂(丁酮：乙酸乙酯的体积比＝1:1)，采用1000转/分低速搅拌30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用300转/分低速搅拌30分钟，加入上述分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用500转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得具有紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PC基材，室温静置3min后，于50℃温度中预热5min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量500mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜表面不平滑，粗糙度高，颗粒感强，涂膜不均一，不具备测试基础。
对比例2
本对比例提供一种不加光稳定剂的紫外光固化型光致变色涂料，该涂层包括按质量百分比计的下述各组分：
上述紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，具体包括下述步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50℃，采用300转/分低速搅拌30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂(丁酮：乙酸乙酯的体积比＝1:1)，采用1000转/分低速搅拌30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂，采用300转/分低速搅拌30分钟，加入所述的分散剂，采用500转/分低速搅拌10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用500转/分低速搅拌10分钟，后续依次加入光引发剂和其他添加剂，以2000转/分中速搅拌10分钟，混合均匀即得具有紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料。
将上述所得的涂料通过淋涂的方式涂覆于PC基材，室温静置3min后，于50℃温度中预热5min，再在120W/cm2紫外光强度下累计辐照量500mJ/cm2，即完成固化过程。
性能测试：干膜厚度5μm；硬度HB(500g)；附着力5B；疏水角105-106°；疏油角70-73°；太阳光成色时间1min；避光消色时间1min。365nm光源紫外灯(42W)照射72h，光致变色效果消失。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于，包括按质量百分比计的下述各组分：
聚氨酯丙烯酸酯10-40％
功能性I丙烯酸酯低聚物5-25％
功能性II丙烯酸酯低聚物5-25％
有机溶剂5-50％
光致变色染料1-20％
分散剂0.1-5％
防污助剂0.1-5％
光引发剂0.5-3％
光稳定剂0.05-1％
其他添加剂0.5-5.0％；
所述的功能性I丙烯酸酯低聚物为含有甲氧基、乙基、乙氧基、苯氧基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等具有柔性链段的丙烯酸酯低聚物，其官能度为1-6；所述的功能性II丙烯酸酯低聚物其主链或者侧链含有环状结构，其官能度为1-6；
所述的分散剂为离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中的一种或者多种。
2.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种，其官能度为3-10。
3.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的功能性II丙烯酸酯低聚物所含环状结构可为三元环、四元环、五元环或者六元环的单环或者双环中的一种或者多种。
4.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的有机溶剂选自无水乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚等中的一种或者两种或者三种。
5.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的光致变色染料粒径为5nm-100μm，所述的光致变色染料为有机光致变色染料或者无机光致变色染料中的一种或者多种，所述的有机光致变色染料为螺吡喃类、二芳基乙烯类、偶氮苯类或者俘精酸醉类中的一种或者多种，所述的无机光致变色染料为过渡金属氧化物、金属卤化物或稀土配合物中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的防污助剂为氟素防污助剂、有机硅防污助剂、氟硅防污助剂中的一种或者多种。
7.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的光引发剂包括α，α-二乙氧基苯乙酮，二甲氧基苯基苯乙酮，羟基环己基苯基甲酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮，2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯甲酰基衍生物、二苯甲酮、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯等中的任意一种或多种。
8.如权利要求1所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料，其特征在于：所述的光稳定剂主要包括紫外光吸收剂和自由基捕获剂中的一种或者多种；所述的其他添加剂包括流平剂、消泡剂、触变剂中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先，根据紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的配方称取原料；
然后，将聚氨酯丙烯酸酯、功能性I丙烯酸酯低聚物、功能性II丙烯酸酯低聚物依次加入反应釜中，升温至50-60℃，采用300-500转/分低速搅拌20-30分钟，冷却至室温后加入质量分数为90％的所述有机溶剂，采用1000-1500转/分低速搅拌20-30分钟，所得溶液记为料液A；将光致变色染料室温溶解于所述的质量分数为10％的有机溶剂中，采用300-500转/分低速搅拌20-30分钟，加入所述的分散剂，采用500-1000转/分低速搅拌5-10分钟，所得溶液记为料液B；将上述料液A和料液B混合，添加所述的防污助剂，室温下采用500-1000转/分低速搅拌5-10分钟，后续依次加入光引发剂、光稳定剂和其他添加剂，以2000-3000转/分中速搅拌5-10分钟，混合均匀即得紫外光固化型用于塑料基材具有光致变色效果的防污增硬涂料。
10.一种如权利要求9所述的紫外光固化型具有防污增硬功能的光致变色涂料的使用方法，
其特征在于，包括如下步骤：
首先，通过淋涂、浸涂、滚涂或者喷涂中的任一种方式，将涂料涂覆于基材；
然后，将涂覆了涂料的基材静置3-15min，然后置于50-65℃中预热5-15min；
最后，将上述预处理后的基材置于100-200W/cm2紫外光强度下固化，使累计辐照量为500-1200mJ/cm2，即完成固化过程。
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