CN112358805A - 一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤uv涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤uv涂料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料及其制备方法与应用，属于高分子材料技术领域。本发明涂料包括光油组分A、哑油组分B与混合溶剂组分C；将三种组分搅拌混合得到所述涂料。并将涂料用于制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层。本发明所制备得到涂层性能优异，耐刮性能很好、透明度很高。

Description

一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其是涉及一种高透明度仿阳极粒子抗刮 伤UV涂料及其制备方法与应用。
背景技术
近几年，手机以及电脑上较多的开始使用轻质金属材质，阳极氧化这种金属 素材表面处理工艺开始兴起，阳极氧化可使素材抗腐蚀，耐刮伤，高硬度，并 有丰富多彩的颜色。但是也存在着一些缺点，颜色非常不稳定，阻碍信号等。 客户现在更多的开始采用金属和塑胶拼接的材质，或者直接是纯塑胶的材质来 解决上述问题。然后，客户想要用喷漆工艺来实现均一的类似阳极的外观，同 时达到与阳极相近的性能，并保持颜色的稳定和大面积喷涂不发花。目前该领 域存在的主要问题点为：1如果保证同阳极类似的外观，那就必然要加入较粗 的粒子，这样会使得外观容易发花；2一般粗粒子会使涂料透明度降低；3一 般的制哑剂也会使涂料透明度降低。如果能开发出这款涂料，会适用于多个项 目，前景广阔。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种涂料及其制备方法 与其在高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用。本发明涂层性能优异，耐 刮性能优良。
本发明的技术方案如下：
一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，所述涂料包括光油组分A、哑油 组分B与混合溶剂组分C；
其中，光油组分A和哑油组分B中组分中所用到的主要原料具体牌号如下：
一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，所述涂料包括光油组分A、哑油 组分B与混合溶剂组分C；
所述光油组分A包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure BDA0002771859500000011
Figure BDA0002771859500000021
所述哑油组分B包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure BDA0002771859500000022
所述混合溶剂组分C包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure BDA0002771859500000023
所述UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯为长兴605S。
所述有机硅丙烯酸树脂为杰事达UA-1200。
所述氟类疏水流平助剂为日本信越KY1203；所述聚氨酯制哑微粒为日本根 上G800T。
一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料的制备方法，所述涂料的具体制备 方法如下：
S1：光油组分A的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙 烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合均匀，并加入20份甲基异丁基酮，搅拌均 匀，随后向混合物中加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基 氧化膦与16-18.5份甲基异丁基酮，搅拌溶解，再加入氟类疏水流平助剂，搅拌 均匀最后得到A组分；
S2：哑油组分B的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅 丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合，并加入5份甲基异丁基酮，搅拌均匀 后，加入聚氨酯制哑微粒和聚甲基丙烯酸甲酯微粒，1000-1200rpm搅拌 20min-40min至细度≦45μm，之后加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲 酰基-二苯基氧化膦与5-21.5份甲基异丁基酮并混合搅拌，边搅拌边加入聚乙烯 蜡与氟类疏水流平助剂，800-1000rpm搅拌20min-40min得到B组分；
S3：混合溶剂组分C的制备：将乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚与甲基 环己烷混合并搅拌均匀得到C组分；
S4：将A、B与C组分混合并搅拌，得到所述涂料。
步骤S4中A、B与C组分质量比为5-30：95-70：30-70。
一种涂料在制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用。
所述涂层通过以下方法制备：将所述涂料喷涂在工件表面，在55-65℃下烘 烤5-8min，然后过紫外光照射，即得所述涂层。
所述紫外光光强能量为100-150mW/cm2、800-1500mJ/cm2。
所述涂层的厚度为15-25μm。
本发明有益的技术效果在于：
本发明拥有与阳极外观效果一致的外观，且不发花；透明度很高，在黑底上 的L值能低至24.5以下；耐刮性能很好，碳钨头350g下可耐刮擦200次以上。
(1)树脂的选择：a需选用丰满度低的，但是丰满度低的树脂大部分会存 在外观发花的现象，最终筛选出此款新型有机硅丙烯酸树脂，既能让涂料外观 呈现出阳极粒子感的外观，又不会发花。b涂料需要提高耐刮性能，但是普通 的高官树脂，加入到体系中，会让涂料外观丰满度提高，消弱了这种阳极般的 粒子感效果，所以经过筛选后，最终选择这款有机杂化过的高官树脂，对涂料 的丰满度影响较小，减少了粉的用量，提高了透明度；同时，采用季戊四醇三 丙烯酸酯，进一步降低丰满度，使粒子突出，因此可以提供较好的耐刮性能。
(2)助剂的选择：氟类疏水流平助剂：提供漆膜良好的润湿性和抗污性。对 漆膜附着力、外观以及耐水性测试都有作用。
(3)引发剂部分：本发明采用了1-羟基-环己基苯基酮与2,4,6-三甲基苯甲酰 基-二苯基氧化膦复配。其中2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦属于深层引发 剂，在295nm，368nm，380nm，393nm下，都有吸收峰，所以，在本发明涂层 中，粉料添加量较多的时候，可以较好固化。与1-羟基-环己基苯基酮复配，在 保证深层固化的同时，也增强的表层的固化，使漆膜更加耐磨。
同时，在配方中使用了聚氨酯粒子来消光，并配合使用高透明度的聚甲基丙 烯酸甲酯微粒来模仿阳极的外观，并具有高耐刮的性能；加入的聚乙烯蜡，来 使得大面积喷涂不发花。
将原料按不同A、B、C组分进行合成，其目的是为了根据进行不同比例的 配比达到想要的光泽。
本发明制备得到的涂料具有高耐刮的性能，以及高透明度，能更好的还原基 底的颜色。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对一种涂料及其制备方法与其在高透明度仿阳极粒 子抗刮伤UV涂层中的应用作进一步的详细说明。
实施例1
A组分：5份
B组分：95份
C组分：70
A组分由如下质量组分的原料组成：
UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯 15份
有机硅丙烯酸树脂 15份
季戊四醇三丙烯酸酯 30份
1-羟基-环己基苯基酮 0.5份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 0.5份
氟类疏水流平助剂 0.5份
甲基异丁基酮 38.5份
B组分由如下质量组分的原料组成：
Figure BDA0002771859500000041
Figure BDA0002771859500000051
C组分由如下质量组分的原料组成：
乙酸乙酯 70份
乙二醇丁醚 10份
丙二醇甲醚 10份
甲基环己烷 10份
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
S1：光油组分A的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙 烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合均匀，并加入20份甲基异丁基酮，搅拌均 匀，随后向混合物中加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基 氧化膦与18.5份甲基异丁基酮，搅拌溶解，再加入氟类疏水流平助剂，搅拌均 匀最后得到A组分；
S2：哑油组分B的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅 丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合，并加入16份甲基异丁基酮，搅拌均匀 后，加入聚氨酯制哑微粒和聚甲基丙烯酸甲酯微粒，1000rpm搅拌30min至细度 ≦45μm，之后加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 与10份甲基异丁基酮并混合搅拌，边搅拌边加入聚乙烯蜡与氟类疏水流平助剂， 1000rpm搅拌30min得到B组分；
S3：混合溶剂组分C的制备：将乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚与甲基 环己烷混合并搅拌均匀得到C组分；
S4：将A、B与C组分按质量分数5：95：70混合并搅拌，得到所述涂料。
实施例2
A组分：30份
B组分：70份
C组分：30份
A组分由如下质量组分的原料组成：
UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯 15份
有机硅丙烯酸树脂 30份
季戊四醇三丙烯酸酯 15份
1-羟基-环己基苯基酮 1份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 2份
氟类疏水流平助剂 1份
甲基异丁基酮 36份
B组分由如下质量组分的原料组成：
UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯 15份
有机硅丙烯酸树脂 30份
季戊四醇三丙烯酸酯 15份
1-羟基-环己基苯基酮 1份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 2份
聚氨酯制哑微粒 10份
聚甲基丙烯酸甲酯微粒 5份
聚乙烯蜡 20份
氟类疏水流平助剂 1份
甲基异丁基酮 10份
C组分由如下质量组分的原料组成：
乙酸乙酯 40份
乙二醇丁醚 20份
丙二醇甲醚 20份
甲基环己烷 20份
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
S1：光油组分A的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙 烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合均匀，并加入20份甲基异丁基酮，搅拌均 匀，随后向混合物中加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基 氧化膦与16份甲基异丁基酮，搅拌溶解，再加入氟类疏水流平助剂，搅拌均匀 最后得到A组分；
S2：哑油组分B的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅 丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合，并加入5份甲基异丁基酮，搅拌均匀 后，加入聚氨酯制哑微粒和聚甲基丙烯酸甲酯微粒，800rpm搅拌30min至细度 ≦45μm，之后加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 与5份甲基异丁基酮并混合搅拌，边搅拌边加入聚乙烯蜡与氟类疏水流平助剂， 800rpm搅拌30min得到B组分；
S3：混合溶剂组分C的制备：将乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚与甲基 环己烷混合并搅拌均匀得到C组分；
S4：将A、B与C组分按质量分数30：70：30混合并搅拌，得到所述涂料。
实施例3
A组分：15份
B组分85份
C组分：50份
A组分由如下质量组分的原料组成：
UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯 20份
有机硅丙烯酸树脂 20份
季戊四醇三丙烯酸酯 20份
1-羟基-环己基苯基酮 0.75份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 1份
氟类疏水流平助剂 0.75份
甲基异丁基酮 37.5份
B组分由如下质量组分的原料组成：
Figure BDA0002771859500000071
Figure BDA0002771859500000081
C组分由如下质量组分的原料组成：
乙酸乙酯 55份
乙二醇丁醚 15份
丙二醇甲醚 15份
甲基环己烷 15份
按照上述比例进行涂料的制备和喷涂，具体步骤如下：
S1：光油组分A的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙 烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合均匀，并加入20份甲基异丁基酮，搅拌均 匀，随后向混合物中加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基 氧化膦与17.5份甲基异丁基酮，搅拌溶解，再加入氟类疏水流平助剂，搅拌均 匀最后得到A组分；
S2：哑油组分B的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅 丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合，并加入5份甲基异丁基酮，搅拌均匀 后，加入聚氨酯制哑微粒和聚甲基丙烯酸甲酯微粒，900rpm搅拌25min至细度 ≦45μm，之后加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 与13份甲基异丁基酮并混合搅拌，边搅拌边加入聚乙烯蜡与氟类疏水流平助剂， 900rpm搅拌30min得到B组分；
S3：混合溶剂组分C的制备：将乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚与甲基 环己烷混合并搅拌均匀得到C组分；
S4：将A、B与C组分按质量分数15：85：50混合并搅拌，得到所述涂料。
对比例1
本案例为本司当前的一款产品
A组分：20份
B组分：80份
C组分：50份
A组分为本司现有光油
Figure BDA0002771859500000082
Figure BDA0002771859500000091
B组分为本司现有哑油，
Figure BDA0002771859500000092
C组分为与其相对应的稀释剂
对比例2
本案例为当前市场上在售的一款产品
A组分：10份
B组分：90份
C组分：60份
A组分为光油，B组分为哑油，C组分为与其相对应的稀释剂
对比例3
本案例为当前市场上在售的一款产品
A组分：15份
B组分：85份
C组分：40份
A组分为光油，B组分为哑油，C组分为与其相对应的稀释剂
对比例4
本案例为当前市场上在售的一款产品
A组分：15份
B组分：85份
C组分：50份
A组分为光油，B组分为哑油，C组分为与其相对应的稀释剂
对比例5
本案例为当前市场上在售的一款产品
A组分：15份
B组分：85份
C组分：50份
A组分为光油，B组分为哑油，C组分为与其相对应的稀释剂
测试例：
按上述实施例1-3中所制备的涂料喷涂在PC、PC+ABS、PBT等客户要求的 黑色素材上，按标准进行性能测试，同时选用当前市场上使用的我司或其它公 司的产品同时测试，作为比较。其中实施例1-3(T1-T3)为本次实施案例所测 试结果，对比例1(T4)为本司另一款产品测试结果，对比例2-5(T5-T8)为 当前市场上其它公司类似产品测试结果如下表所示。
表1
Figure BDA0002771859500000101
Figure BDA0002771859500000111
以上实施例仅为本发明的优选方案，本发明并不限于以上实施例，对于本领 域的技术人员可以有多种变化，凡在本发明设计原则之内所作的任何修改，等 同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，其特征在于，所述涂料包括光油组分A、哑油组分B与混合溶剂组分C；
所述光油组分A包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure FDA0002771859490000011
所述哑油组分B包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure FDA0002771859490000012
所述混合溶剂组分C包括以下原料及各原料组分重量份数为：
Figure FDA0002771859490000013
2.根据权利要求1中所述的高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，其特征在于，所述UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯为长兴605S。
3.根据权利要求1中所述的高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，其特征在于，所述有机硅丙烯酸树脂为杰事达UA-1200。
4.根据权利要求1中所述的高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料，其特征在于，所述氟类疏水流平助剂为日本信越KY1203；所述聚氨酯制哑微粒为日本根上G800T。
5.一种如权利要求1-4任一项所述高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂料的制备方法，其特征在于，所述涂料的具体制备方法如下：
S1：光油组分A的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合均匀，并加入20份甲基异丁基酮，搅拌均匀，随后向混合物中加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦与16-18.5份甲基异丁基酮，搅拌溶解，再加入氟类疏水流平助剂，搅拌均匀最后得到A组分；
S2：哑油组分B的制备：将UV型六官有机杂化聚氨酯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸树脂与季戊四醇三丙烯酸酯混合，并加入5份甲基异丁基酮，搅拌均匀后，加入聚氨酯制哑微粒和聚甲基丙烯酸甲酯微粒，1000-1200rpm搅拌20min-40min至细度≦45μm，之后加入1-羟基-环己基苯基酮、2.4.6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦与5-21.5份甲基异丁基酮并混合搅拌，边搅拌边加入聚乙烯蜡与氟类疏水流平助剂，800-1000rpm搅拌20min-40min得到B组分；
S3：混合溶剂组分C的制备：将乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚与甲基环己烷混合并搅拌均匀得到C组分；
S4：将A、B与C组分混合并搅拌，得到所述涂料。
6.根据权利要求5中所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中A、B与C组分质量比为5-30：95-70：30-70。
7.一种如权利要求1-4中任一项所述涂料在制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用。
8.根据权利要求7中所述涂料在制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用，其特征在于，所述涂层通过以下方法制备：将所述涂料喷涂在工件表面，在55-65℃下烘烤5-8min，然后过紫外光照射，即得所述涂层。
9.根据权利要求8中所述涂料在制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用，其特征在于，所述紫外光光强能量为100-150mW/cm2、800-1500mJ/cm2。
10.根据权利要求7中所述涂料在制备高透明度仿阳极粒子抗刮伤UV涂层中的应用，其特征在于，所述涂层的厚度为15-25μm。
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