CN114350247B

CN114350247B - 用于tpu/pc双层料套膜素材的uv面漆及制备方法

Info

Publication number: CN114350247B
Application number: CN202111608626.7A
Authority: CN
Inventors: 杨如切; 裴广亚
Original assignee: Huizhou Kaihui Chemical Co ltd
Current assignee: Huizhou Kaihui Chemical Co ltd
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2041-12-27
Also published as: CN114350247A

Abstract

本发明涉及涂料领域，涉及一种UV面漆。一种用于TPU/PC双层料套膜素材的UV面漆，含有如下重量百分比的组分：聚氨酯丙烯酸酯低聚物40‑50%，二官能团聚氨酯丙烯酸酯12‑18%，二缩三丙二醇二丙烯酸酯15‑20%，羟基丙烯酸树脂3‑6%，1173光引发剂0.5‑2%，184光引发剂1‑4%，流平剂BYK333 0.5‑1%，醋酸乙酯10‑20%，丙二醇甲醚PM 3‑8%。该UV面漆能同时喷涂在TPU素材及PC素材，并保持优秀的漆膜性能。

Description

用于TPU/PC双层料套膜素材的UV面漆及制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，涉及一种UV面漆。

背景技术

在市场的消费类产品中，有很多电子产品是TPU和PC料结合在一起的素材，需要外观要求，需要喷漆。

TPU名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料，耐油、耐水、耐霉菌，TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。TPU属于塑胶类，产品是注射成型工艺做出来的，就是把一粒粒的塑料米加温融化以后，用炮筒射入塑胶模具而制成产品。

PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，PC有着其自身的特性和优缺点，PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，在生活的各个角落都能见到PC塑料的影子，大规模工业生产及容易加工的特性也使其价格极其低廉。PC材质的保护壳不同于TPU保护壳，它是硬质的。

因此两种不同类型的材质结合在一起，油漆的选择性就会比较窄了，再加上对这两种素材同时有附着力外还要罩UV光油，这就更对树脂的选择性难度更高，由于TPU/PC结合的素材材质比较特殊，一般的UV面漆光油罩上去形成的漆膜，由于硬度高，偏脆，收缩性极高，导致附着力不良，弯折断裂。

目前市场上还没有能同时用在PC料上和TPU料上的UV光油，因为PC料是硬胶型的，而TPU料是软胶型，用以往的PC料油漆来喷涂TPU料会出现开裂，附着力不良等性能缺陷，用TPU料油漆来喷涂PC料素材，会出现硬度不够等性能缺陷，所以开发一种能适用于PC/TPU料上跟UV底漆配套的UV面漆是必须解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种UV面漆，同时能喷涂在TPU素材及PC素材，并保持优秀的漆膜性能。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种用于TPU/PC双层料套膜素材的UV面漆，由如下重量百分比的组分组成：

聚氨酯丙烯酸酯低聚物 40-50%，

二官能团聚氨酯丙烯酸酯 12-18%，

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15-20%，

羟基丙烯酸树脂 3-6%，

1173光引发剂 0.5-2%，

184光引发剂 1-4%，

流平剂BYK333 0.5-1%，

醋酸乙酯 10-20%，

丙二醇甲醚PM 3-8%。

本发明的各组分中，聚氨酯丙烯酸酯低聚物、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、羟基丙烯酸树脂复配，使漆膜具有优异的附着力、低收缩率与柔韧性。发明人经过多种测试，发现聚氨酯丙烯酸酯低聚物选用东莞市汇合新材料有限公司（以下简称“汇合”）6205、二官能团聚氨酯丙烯酸酯选用汇合2209、羟基丙烯酸树脂选用迪爱生的Bl-616时，所获得的漆膜的韧性、硬度及附着力是最优秀的。聚氨酯丙烯酸酯低聚物用量为40-50%，量少了则韧性不够，量多了硬度不够。

另外，二缩三丙二醇二丙烯酸酯提供施工流平、润湿性， 1173光引发剂和184光引发剂提供干燥。各组分协同作用，使该UV面漆同时能喷涂在TPU素材及PC素材，并保持优秀的漆膜性能。

若是主体树脂选择高官能度的脂肪族聚碳酸酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯，单体选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或者更高的官能度的树脂，漆膜的整体韧性，拉伸性不够，在弯折测试过程中就会出现断裂。

若是主体树脂选择官能度更低的脂肪族聚碳酸酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯，单体也选用单官能度的树脂，漆膜的韧性够了，但是漆膜的硬度不够，由于反应速率不够对PC料素材的咬合性也不够强，导致附着力变差。

该UV面漆的制备方法为，先添加1173光引发剂、184光引发剂、醋酸乙酯，150-250转/min，搅拌3-8分钟至均匀，再添加二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物，200-400转/min，搅拌15-25分钟至均匀，添加流平剂BYK333、丙二醇甲醚.PM，150-250转/min，搅拌10-20分钟至均匀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明。实施例仅是本发明的优选实现方式，不是对本发明的限定。

实施例1-3中，聚氨酯丙烯酸酯低聚物选用汇合6205、二官能团聚氨酯丙烯酸酯选用汇合2209、羟基丙烯酸树脂选用迪爱生的Bl-616。

实施例1

聚氨酯丙烯酸酯低聚物 42%，二官能团聚氨酯丙烯酸酯13%，二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15%，羟基丙烯酸树脂 5%，1173光引发剂2%，184光引发剂 3%，流平剂BYK333 1%，醋酸乙酯 15%，丙二醇甲醚 PM 4%。

该UV面漆的制备方法为：先添加1173光引发剂、184光引发剂、醋酸乙酯，200转/min，搅拌5分钟至均匀，再添加二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物，300转/min，搅拌20分钟至均匀，添加流平剂BYK333、丙二醇甲醚PM，200转/min，搅拌15分钟至均匀。

实施例2

聚氨酯丙烯酸酯低聚物40%，二官能团聚氨酯丙烯酸酯18%，二缩三丙二醇二丙烯酸酯 20%，羟基丙烯酸树脂 3%，1173光引发剂0.5%，184光引发剂 1%，流平剂BYK333 1%，醋酸乙酯 13.5%，丙二醇甲醚 PM 3%。

该UV面漆的制备方法为：先添加1173光引发剂、184光引发剂、醋酸乙酯，250转/min，搅拌4分钟至均匀，再添加二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物，400转/min，搅拌15分钟至均匀，添加流平剂BYK333、丙二醇甲醚PM，200转/min，搅拌15分钟至均匀。

实施例3

聚氨酯丙烯酸酯低聚物50%，二官能团聚氨酯丙烯酸酯12%，二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15%，羟基丙烯酸树脂 3%，1173光引发剂0.5%，184光引发剂 4%，流平剂BYK333 1%，醋酸乙酯 11.5%，丙二醇甲醚 PM 3%。

该UV面漆的制备方法为：先添加1173光引发剂、184光引发剂、醋酸乙酯，200转/min，搅拌8分钟至均匀，再添加二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物，350转/min，搅拌20分钟至均匀，添加流平剂BYK333、丙二醇甲醚PM，200转/min，搅拌15分钟至均匀。

上述三个实施例的UV面漆都可以达到以下性能：

1、油漆的储存稳定性：储存期1年；2，施工应用情况评估:适合施工性。

将以上三个实施例制备的UV面漆，和同一种开油水（例如配方可以为：防白水 3-5%，丁酯10-20%，乙酯50-70%，丁酮5-20%）以1:0.5的比例混合，按常规方法涂装于同一种TPU/PC双层料套膜素材表面，测试漆膜相关性能。

测试项目及测试方法	实施例1	实施例2	实施例3
				附着力（划格法/3M-600胶纸5次）	100%	100%	100%
硬度（中华铅笔/1KG力）	H	H	H
				水煮（85℃*2小时）	漆膜无明显变化；附着力0级	漆膜无明显变化；附着力0级	漆膜无明显变化；附着力0级
耐酒精（ 99.7%的无水乙醇，500G力来回擦拭100次以上）	不露底，毛毡无明显脱色	不露底，毛毡无明显脱色	不露底，毛毡无明显脱色
				耐湿热性（85℃96%RH48小时）	漆膜无明显变化	漆膜无明显变化	漆膜无明显变化
高温储存（温度90ºC，保温240小时后，取出放置60分钟）	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象
				低温储存：温度-40ºC，保温240小时后，取出放置60分	产品无裂痕，脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，脱落，变色等不良现象
耐冷热循环（箱内温度85ºC，保温3小时，然后在5分钟之内将至-40ºC，并保存3小时，做400个循环，取出在常温下放置60分钟）	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象	产品无裂痕，油漆脱落，变色等不良现象
				韧性（漆膜抗来回弯折90°◊100次）	漆膜无脱落开裂现象	漆膜无脱落开裂现象	漆膜无脱落开裂现象

对比例1 一种UV面漆

二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂 30%，

二官能团聚氨酯丙烯酸酯 23%，

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 18%，

羟基丙烯酸树脂 4%，

1173光引发剂 1%，

184光引发剂 2%，

流平剂BYK333 1%，

醋酸乙酯 15%，

丙二醇甲醚PM 6%。

对比例1的制备方法采用本领域常规方法。

该UV面漆用在TPU材质上有附着力，韧性也够，能过基本的性能测试，但是用在PC料上，树脂对PC料素材的咬合力不够，百格测试通不过。

对比例2 一种UV面漆

三官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂 30%，

二官能团聚氨酯丙烯酸酯 23%，

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 18%，

羟基丙烯酸树脂 4%，

1173光引发剂 1%，

184光引发剂 2%，

流平剂BYK333 1%，

醋酸乙酯 15%，

丙二醇甲醚PM 6%。

该UV面漆是用在PC料上的常用方案，具有硬度为1H，硬度适中，但是韧性不够，用在TPU材质上弯折时会出现漆膜脱落。

对比例3

聚氨酯丙烯酸酯低聚物 42%，具体选用广州博兴B-221；

二官能团聚氨酯丙烯酸酯13%，具体选用蓝柯路L-6210树脂；

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15%；

羟基丙烯酸树脂 5%，具体选用广州科立森有限公司KN5215P ；

1173光引发剂2%，184光引发剂 3%，流平剂BYK333 1%，醋酸乙酯 15%，丙二醇甲醚PM 4%。

制备方法和实施例1相同。

经测试（测试方法与实施例1-3相同），该对比例的附着力为1级，韧性（漆膜抗来回弯折90°◊100次）在弯折60次时出现开裂、脱落。其它测试项目的测试结果与实施例1-3相同。

对比例4

聚氨酯丙烯酸酯低聚物 40%，具体选用长兴6157B-80；

二官能团聚氨酯丙烯酸酯18%，具体选用五行材料科技LED9800；

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 20%；

羟基丙烯酸树脂 3%，具体选用广州雅克50060；

1173光引发剂0.5%，184光引发剂 1%，流平剂BYK333 1%，醋酸乙酯 13.5%，丙二醇甲醚 PM 3%。

制备方法和实施例1相同。

经测试（测试方法与实施例1-3相同），该对比例的附着力为1级，韧性（漆膜抗来回弯折90°◊100次）在弯折55次时出现开裂、脱落。其它测试项目的测试结果与实施例1-3相同。

Claims

1.一种用于TPU/PC双层料套膜素材的UV面漆，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：

聚氨酯丙烯酸酯低聚物 40-50%，

二官能团聚氨酯丙烯酸酯 12-18%，

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15-20%，

羟基丙烯酸树脂 3-6%，

1173光引发剂 0.5-2%，

184光引发剂 1-4%，

流平剂BYK333 0.5-1%，

醋酸乙酯 10-20%，

丙二醇甲醚PM 3-8%；

所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物为东莞市汇合新材料有限公司6205；

所述的二官能团聚氨酯丙烯酸酯为东莞市汇合新材料有限公司2209；

所述的羟基丙烯酸树脂为迪爱生的Bl-616。

2.一种如权利要求1所述的用于TPU/PC双层料套膜素材的UV面漆的制备方法，其特征在于，先添加1173光引发剂、184光引发剂、醋酸乙酯，150-250转/min，搅拌3-8分钟至均匀，再添加二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二官能团聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯低聚物，200-400转/min，搅拌15-25分钟至均匀，添加流平剂BYK333、丙二醇甲醚.PM，150-250转/min，搅拌10-20分钟至均匀。