CN114773982A - 一种uv固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，由下列重量份的原料制成:9官聚氨酯丙烯酸酯27‑33%、10官聚氨酯丙烯酸酯10‑15%、1,6‑己二醇二丙烯酸酯(HDDA)10‑15%、乙氧基化季戊四醇(PETA‑5EO)8‑10%、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙酮(1173)1‑3%、2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1‑3%、1‑羟环己基苯酮（184）1‑3%、1‑羟环己基苯酮（THFA）13‑18%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)5‑10%、改性纳米二氧化硅2‑5%、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)10‑15%、BYK333。本发明使用聚氨酯丙烯酸酯,添加了改性纳米二氧化硅填料,得到的涂料粘结性好、耐磨性强、耐酸碱、耐腐蚀;该涂料适用于电子器材表面，涂料性能持久，并通用性强，优异的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域,尤其涉及一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法。
背景技术
随着市场经济的发展,涂料领域发生了巨大变化，其中UV涂料具有固化速度快、节能、常温固化、性能优越、绿色环保等优点,其上光速度快,膜层光亮度高,干燥后膜面坚固耐热,折光效果好,使底材产生强烈的主体感,已广泛应用于化工、机械、电子轻工、通讯等领域。由于其环保优势,UV固化已获得了相关环境法规的强有力支持和工业界的密切关注，UV辐射固化材料在市场需求高速增长的同时，UV辐射固化体系正同多种技术结合，以克服某些缺陷,满足实际的应用。现在印刷行业中,UV能使包装取得一些特殊的效果:高光泽度、良好的油墨保护特性、可加控制的滑爽性和耐摩擦性、低气味或没有气味、低萃取物或无法检出萃取物,以及对油墨的保护作用。目前的UV固化材料各种各样，但是还是不同程度的存在着一些问题,例如：有机物污染、黄变、易爆色、不耐低温、成本高、耐腐蚀性差等一系列问题,都需要针对不同的用途继续改良,降低生产成本,扩大用途。
发明内容
本发明的目的在于提供一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法,已解决上述背景提到的问题。
本发明的技术方案如下：一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的配方，包括：
基体树脂 40-45%
活性稀释剂 50-55%
光引发剂 2-5%
流平剂 0.5%-1%
纳米填料 2-5%。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯和10官聚氨酯丙烯酸酯。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)、1-羟环己基苯酮（THFA）、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)、1-羟基环己基苯基甲酮(184)的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的紫外光固化机理如下
链引发：
链增长：
链终止：
。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的纳米填料为改性后的纳米二氧化硅。
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将活性稀释剂添加到聚氨酯丙烯酸酯基体树脂中，经过一定时间的搅拌混合，之后加入一定量的无机纳米填料和流平剂，恒温搅拌一段时间得到均匀的溶液。经过静置后，加入光引发剂，继续搅拌直至溶液混合均匀。继续静置一段时间之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为25um，之后置于紫外光固化机中固化，得到薄膜。
本发明的有益效果：本发明使用高官聚氨酯丙烯酸酯,添加了改性后的纳米二氧化硅,得到的涂料粘结性好、耐磨性强、耐酸碱、耐腐蚀好;该UV涂料适用于电子器材表面,涂料性能持久，强度高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，其物料配比包括如下组分：
基体树脂 40%
活性稀释剂 53%
光引发剂 3%
流平剂 1%
纳米填料 3%。
其中所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯30%和10官聚氨酯丙烯酸酯15%。
所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)15%、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)9%、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)8%、1-羟环己基苯酮（THFA）15%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)6%的混合。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)1%和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1%和1-羟基环己基苯基甲酮(184)1%的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的导电填料为改性后的纳米二氧化硅。
所述的UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂DPGDA、HDDA、PETA-5EO、THFA、DPHA添加到9官和10官的聚氨酯丙烯酸酯中搅拌1h，之后加入BYK333和光引发剂1173、184、TPO，恒温搅拌0.5h得到均匀的溶液。经过静置后，在28℃的溶液中加入光引发剂1173和TPO，继续搅拌2h。继续静置2h之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，其中UV固化机的辐射条件为汞灯1000W，波长365nm，辐射距离15cm，辐射时间6s得到薄膜。
实施例2
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，其物料配比包括如下组分：
基体树脂 40%
活性稀释剂 53%
光引发剂 3%
流平剂 1%
纳米填料 3%。
其中所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯27%和10官聚氨酯丙烯酸酯13%。
所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)15%、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)9%、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)8%、1-羟环己基苯酮（THFA）15%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)6%的混合。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)1%和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1%和1-羟基环己基苯基甲酮(184)1%的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的导电填料为改性后的纳米二氧化硅。
所述的UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂DPGDA、HDDA、PETA-5EO、THFA、DPHA添加到9官和10官的聚氨酯丙烯酸酯中搅拌1h，之后加入BYK333和光引发剂1173、184、TPO，恒温搅拌0.5h得到均匀的溶液。经过静置后，在28℃的溶液中加入光引发剂1173和TPO，继续搅拌2h。继续静置2h之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，其中UV固化机的辐射条件为汞灯1000W，波长365nm，辐射距离15cm，辐射时间6s得到薄膜。
实施例3
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，其物料配比包括如下组分：
基体树脂 43%
活性稀释剂 50%
光引发剂 3%
流平剂 1%
导电填料 3%。
其中所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯30%和10官聚氨酯丙烯酸酯13%。
所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)12%、二缩丙二醇双丙
烯酸酯(DPGDA)9%、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)8%、1-羟环己基苯酮（THFA）15%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)6%的混合。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)1%和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1%和1-羟基环己基苯基甲酮(184)1%的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的导电填料为改性后的纳米二氧化硅。
所述的UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂DPGDA、HDDA、PETA-5EO、THFA、DPHA添加到9官和10官的聚氨酯丙烯酸酯中搅拌1h，之后加入BYK333和光引发剂1173、184、TPO，恒温搅拌0.5h得到均匀的溶液。经过静置后，在28℃的溶液中加入光引发剂1173和TPO，继续搅拌2h。继续静置2h之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，其中UV固化机的辐射条件为汞灯1000W，波长365nm，辐射距离15cm，辐射时间6s得到薄膜。
实施例4
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，其物料配比包括如下组分：
基体树脂 43%
活性稀释剂 50%
光引发剂 3%
流平剂 1%
导电填料 3%。
其中所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯33%和10官聚氨酯丙烯酸酯10%。
所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)12%、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)9%、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)8%、1-羟环己基苯酮（THFA）15%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)6%的混合。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)1%和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1%和1-羟基环己基苯基甲酮(184)1%的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的导电填料为改性后的纳米二氧化硅。
所述的UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂DPGDA、HDDA、PETA-5EO、THFA、DPHA添加到9官和10官的聚氨酯丙烯酸酯中搅拌1h，之后加入BYK333和光引发剂1173、184、TPO，恒温搅拌0.5h得到均匀的溶液。经过静置后，在28℃的溶液中加入光引发剂1173和TPO，继续搅拌2h。继续静置2h之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，其中UV固化机的辐射条件为汞灯1000W，波长365nm，辐射距离15cm，辐射时间6s得到薄膜。
实施例5
一种UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料，其特征在于，其物料配比包括如下组分：
基体树脂 40%
活性稀释剂 52%
光引发剂 3%
流平剂 1%
导电填料 4%。
其中所述的树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯30%和10官聚氨酯丙烯酸酯10%。
所述的活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)12%、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)9%、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)8%、1-羟环己基苯酮（THFA）15%、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)8%的混合。
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)1%和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)1%和1-羟基环己基苯基甲酮(184)1%的混合。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK333)。
作为本发明的一种优选技术方法，所述的导电填料为改性后的纳米二氧化硅。
所述的UV固化导电聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备方法，包括以下步骤：将稀释剂DPGDA、HDDA、PETA-5EO、THFA、DPHA添加到9官和10官的聚氨酯丙烯酸酯中搅拌1h，之后加入BYK333和光引发剂1173、184、TPO，恒温搅拌0.5h得到均匀的溶液。经过静置后，在28℃的溶液中加入光引发剂1173和TPO，继续搅拌2h。继续静置2h之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，其中UV固化机的辐射条件为汞灯1000W，波长365nm，辐射距离15cm，辐射时间6s得到薄膜。
表一：各实施例测试数据表
| 实施例 | 薄膜厚度（um） | 钢笔橡皮（30次） | 铅笔硬度 | 成膜后水接触角 |
| 1 | 15 | Ⅱ级 | 3H | 70.32 |
| 2 | 16 | Ⅰ级 | 3H | 69.9 |
| 3 | 15 | Ⅲ级 | 3H | 66.3 |
| 4 | 13 | Ⅳ级 | 4H | 70.35 |
| 5 | 16 | Ⅴ级 | 6H | 76.25 |
表中各相性能的测试方法如下。
(1)厚度测试
使用螺旋测微器测量薄膜厚度。
(2)钢笔橡皮耐磨测试
使用Taber5750线性耐磨试验机安装钢笔橡皮头，测量耐磨性，目测耐磨的划痕数。
(3)铅笔硬度测试
根据标准GB/T6739-2006的方法,利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度测试仪测量铅笔硬度。
(4)接触角测试
使用接触角测量仪[上海中晨数字技术设备有限公司；型号：JC2000D2]测量成膜后和水的接触角度数。
由以上实施例数据可以清楚地表明本发明具有优异的耐磨性能，涂层轻薄，硬度良好，疏水性能有所提高；本发明可用于各种光学薄膜表面保护领域。
Claims (9)
1.一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于由下列重量分的原料制成：
基体树脂 40-45%
活性稀释剂 50-55%
光引发剂 2-5%
流平剂 0.5%-1%
纳米填料 2-5%。
2.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：树脂基体为9官聚氨酯丙烯酸酯和10官聚氨酯丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)、乙氧基化季戊四醇(PETA-5EO)、1-羟环己基苯酮（THFA）、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合。
4.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)、1-羟基环己基苯基甲酮(184)的混合。
5.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：所述的光固化机理如下所示
链引发：
链增长：
链终止：
。
6.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：所述的流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：所述的纳米填料为改性后的纳米二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：其制备方法如下：将活性稀释剂添加到聚氨酯丙烯酸酯基体树脂中，经过一定时间的搅拌混合，之后加入一定量的无机纳米填料和流平剂，恒温搅拌一段时间得到均匀的溶液；经过静置后，加入光引发剂，继续搅拌直至溶液混合均匀；继续静置一段时间之后用涂膜器均匀涂覆在塑料底板上，厚度约为15um，之后置于紫外光固化机中固化，得到薄膜。
9.根据权利要求1所述的一种UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制备方法，其特征在于：其制备方法流程如下：①将活性稀释剂与基体树脂加入容器中；②搅拌均匀后，加入无机填料与助剂；③搅拌均匀后，静置消泡；④加入光引发剂，搅拌；⑤静置一小段时间消泡；⑥涂附在塑料板上，进行紫外光固化。
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