CN110938371B - 一种可重涂、防眩光uv固化涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可重涂、防眩光uv固化涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可重涂、防眩光UV固化涂料及其制备方法和应用,所述涂料中各组分的质量百分比为:超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂:30%‑‑70%;纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂:0.2—2%;光引发剂:0.1%‑‑3%;溶剂:25%‑‑65%。本发明的UV固化涂料适合刮涂、辊涂、淋涂等多种工艺,一次性同时获得可重涂、防眩光、高耐磨等多种功能。所述的制备方法适用于各种聚酯(PET)卷材或板材,操作简便,成本低。

Description

一种可重涂、防眩光UV固化涂料及其制备方法和应用
背景技术
这几年,环保涂料越来越受到大家的重视,紫外光固化(UV光固化)涂料是环保涂料极其重要的一环。光固化涂料具有超短的固化时间、较低的固化温度、节能环保等系列优势。目前光固化涂料的应用范围也越来越广,光固化涂料广泛应用在金属,塑料,玻璃等板材上,光固化涂料在绝缘、防污、高耐磨、高硬、耐腐蚀、耐辐射、防眩光等方面也提出了越来越高的要求。
UV固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料,我国起步稍晚,在70年代才开始涉足该技术领域,90年代后才得到长足发展。紫外光固化涂料在紫外光照射下即可快速固化,不仅固化速度快,而且与热固化涂料相比还能节省能源。
可重涂是指在涂膜表面用涂料进行再次涂覆的难易程度和效果的好坏,是涂料涂装中的重要性能之一。已有的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯等素材在实际应用过程中会造成表面的磨损,传统方法为在表面涂覆一层无色透明的油漆,以提高表面的耐磨、抗划痕等方面的性能,达到保护表面的作用,但同时也带来了大量的涂覆不合格品以及重涂困难的难题。
“眩光”是一种不良的照明现象,当光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时,就会产生“眩光”。“眩光”现象不仅影响观看,而且对视力健康都有影响。防眩光即有效的减少这种效应。防眩光在消费电子,智能家居,车载工控,医疗器械,军工设备等方面都越来越受到重视。
因此,提供一种同时具有可重涂、防眩光UV固化涂料,成为现有研究的重点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,提供一种可重涂、防眩光UV固化涂料及其制备方法和应用。本发明的UV固化涂料适合刮涂、辊涂、淋涂等多种工艺,一次性同时获得可重涂、防眩光等多种功能。所述的制备方法适用于各种聚酯(PET)卷材或板材,操作简便,成本低。
为了达到上述目的,本发明提供了一种可重涂、防眩光UV固化涂料,所述涂料包括以下组分:
超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂:30%---70%;纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂:0.2—2%;光引发剂:0.1%---3%;溶剂:25%---65%;
其中,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂优选为长兴材料工业股份有限公司的6215-100C3或广东博兴新材料科技有限公司的B-577C;
UV固化涂料所述纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂优选为东莞市叁漆化工原材料有限公司的L-8223或广州榕泰化工科技有限公司的ER-7885U;
所述光引发剂为1-羟环己基苯酮(Irgacure 184)、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷(TPO)、α,α-二甲基苯偶酰缩酮(Irgacure 651)中的一种或多种;
所述溶剂为异丙醇、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙二醇甲醚、正丁醇、二异丁基酮中的一种或多种。
本发明进一步包括以下优选的技术方案:
优选的方案中,按照质量百分比计,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂:40%-50%;纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂:1—1.5%。
优选的方案中,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴材料工业股份有限公司的6215-100C3。
优选的方案中,所述纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂为东莞市叁漆化工原材料有限公司的L-8223。
优选的方案中,所述光引发剂为1-羟环己基苯酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷。
优选的方案中,所述光引发剂1-羟环己基苯酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷的质量比为3:1。
优选的方案中,所述溶剂为乙酸正丁酯和丙二醇甲醚。
本发明进一步公开了一种可重涂、防眩光UV固化涂料的制备方法,所述可重涂、防眩光UV固化涂料的制备方法包括以下步骤:
①将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂混合,搅拌10-20分钟;
②进一步加入光引发剂,搅拌5-10分钟;
③最后加入溶剂,搅拌5-10分钟;
④用400目以上滤布过滤,得到可重涂、防眩光UV固化涂料。
上述可重涂、防眩光UV固化涂料的制备方法为:
①将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂混合,搅拌10-20分钟;
②进一步加入光引发剂,搅拌5-10分钟;
③最后加入溶剂,搅拌5-10分钟;
④用400目以上滤布过滤,得到可重涂、防眩光UV固化涂料。
本发明进一步公开了一种可重涂、防眩光UV固化涂料的应用,将所述可重涂、防眩光UV固化涂料应用作为玻璃涂层涂料。
本发明相比现有技术具有如下优点:本发明的可重涂、防眩光UV固化涂料组成简单,无需额外加入防眩光粒子,且其中的超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和UV反应型树脂通过协同配合作用,所有的组分(特别是树脂)在混合以及整个反应过程中不会发生团聚,所得到涂层还同时具有高耐磨性能。
本发明减少了额外加入防眩光粒子这一繁琐的步骤,整个涂料的组成和制备方法都变得简单;UV固化涂料所述涂料制备得到的涂层还具有抗刮性和耐磨,两种组分的配合还同时兼具提供流平作用,节省了成本,简化了制备工艺流程。简言之,本配方充分贯彻了环保、节能、高效的思想。同时,本发明的UV固化涂料同时具有多可重涂、防眩光的多功能作用,比现有单一化涂料具有显著的优势。本发明的涂料的制备均是在常温下进行,安全环保,简单易得。
本发明的涂料及各组分虽然均为通过购买得到,但本发明的巧妙之处并不在于每个组分的创新上,而是在于通过大量的实验,配合得到了一种具有意料之外的综合优势和性能的涂料,这种涂料不仅制备过程简单,组合成分简单,且这种涂料在实际使用过程中通过组分之间的协同获得了可重涂、防眩光、高耐磨等多重优势。
具体实施方式
实施例1:
Figure BDA0002323428180000031
Figure BDA0002323428180000041
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例2:
Figure BDA0002323428180000042
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例3:
Figure BDA0002323428180000051
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例4:
Figure BDA0002323428180000052
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例5:
Figure BDA0002323428180000061
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例6:
Figure BDA0002323428180000062
Figure BDA0002323428180000071
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
对比例1:
Figure BDA0002323428180000072
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
对比例2:
Figure BDA0002323428180000073
Figure BDA0002323428180000081
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
对比例3:
Figure BDA0002323428180000082
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
对比例4:
Figure BDA0002323428180000091
制造工艺:
1.按设计好的配方计算出各原料的用量并称量备用;
2.将纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂投入开口容器中,搅拌10-20分钟;
3.将光引发剂加入上述容器中,搅拌5-10分钟;
4.最后将溶剂投入到上述容器中搅拌5-10分钟;
5.用400目以上过滤布过滤即可制得本发明的可重涂防眩光固化涂料。
实施例1到对比例4这十个配方配制的UV固化涂料刮涂在PET板材(60mm*60mm*1.2mm)上,在60℃的温度下烘烤5分钟,然后经过紫外光(能量为550毫焦/平方厘米)照射10秒,在PET板上得到厚度为9-11微米的涂层。对所得到的涂层进行如下性能测试,结果如表1所示。
附着力测试
用划格器在涂层表面上划100个1毫米×1毫米的正方形格。用美国3M公司生产的600型号透明胶带平整粘结在方格上,用力压实,然后以60°的角度迅速揭起胶带,重复三次,观察涂层划痕边缘处是否有脱落。如没有任何脱落为5B,脱落面积在0-5%之间为4B,脱落面积在5%-15%之间为3B,脱落面积在15%-35%之间为2B,脱落面积在35%-65%之间为1B,脱落面积在65%以上为0B。
可重涂性能测试
本配方涂料可重涂性用达因值来表征,达因值越大可重涂越好,可重涂的最低达因值为32。本发明测试达因值的表面张力测试笔是上海翠远电子仪器有限公司生产的。
防眩光性能测试
用仪电物光的WGT-S透光率/雾度测定仪测定其透光率和雾度,判断防眩光效果。
下表1为各实施例制备涂层的性能测试。
实施例 附着力 可重涂性 防眩光
实施例1 5B 34 透光率:90.0%;雾度:62.56%
实施例2 5B 34 透光率:89.9%;雾度:65.69%
实施例3 5B 34 透光率:90.0%;雾度:63.42%
实施例4 5B 34 透光率:89.9%;雾度:65.51%
实施例5 5B 32 透光率:90.0%;雾度:54.82%
实施例6 5B 36 透光率:89.9%;雾度:69.11%
对比例1 5B 30以下 透光率:90.4%;雾度:0.02%
对比例2 5B 30以下 透光率:90.6%;雾度:0.01%
对比例3 5B 外观分散不均,透光率和雾都测试不准
对比例4 5B 36 透光率85.7%,雾度89.72%
表1。

Claims (9)

1.一种可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述涂料中各组分的质量百分比为:超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂:30%---70%;纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂:0.2%—2%;光引发剂:0.1%---3%;溶剂:25%---65%;其中,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴材料工业股份有限公司的6215-100C3或广东博兴新材料科技有限公司的B-577C;所述纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂为东莞市叁漆化工原材料有限公司的L-8223或广州榕泰化工科技有限公司的ER-7885U;所述光引发剂为1-羟环己基苯酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷或α,α-二甲基苯偶酰缩酮中的一种或多种;所述溶剂为异丙醇、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙二醇甲醚、正丁醇、二异丁基酮中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,按照质量百分比计,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂:40%-50%;纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂:1—1.5%。
3.根据权利要求1或2所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴材料工业股份有限公司的6215-100C3。
4.根据权利要求3所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂为东莞市叁漆化工原材料有限公司的L-8223。
5.根据权利要求1或2所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述光引发剂为1-羟环己基苯酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷。
6.根据权利要求5所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述光引发剂1-羟环己基苯酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷的质量比为3:1。
7.根据权利要求1或2所述的可重涂、防眩光UV固化涂料,其特征在于,所述溶剂为乙酸正丁酯和丙二醇甲醚。
8.权利要求1-7任一项所述的可重涂、防眩光UV固化涂料的制备方法,其特征在于,所述可重涂、防眩光UV固化涂料的制备方法包括以下步骤:①将超支化特殊改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和纳米粒子改性的高官能度UV反应型树脂混合,搅拌10-20分钟;②进一步加入光引发剂,搅拌5-10分钟;③最后加入溶剂,搅拌5-10分钟;④用400目以上滤布过滤,得到可重涂、防眩光UV固化涂料。
9.权利要求1-7任一项所述的可重涂、防眩光UV固化涂料或按照权利要求8所述制备方法制备得到的可重涂、防眩光UV固化涂料的应用,其特征在于,将所述可重涂、防眩光UV固化涂料应用作为玻璃涂层涂料。
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