CN115975487A - 一种pu真空电镀中漆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明具体公开了一种PU真空电镀中漆及其制备方法和应用。采用多羟基丙烯酸酯搭配热塑性丙烯酸酯作为成膜物，使其含有能与金属镀层形成较强的鳌合作用的较多羧基和酯基以形成络合物，并以共价键的形式牢固地连接到金属镀层上，同时利用多羟基丙烯酸酯中羟基侧链与固化剂中的异氰酸酯在低温下发生交联反应，形成致密的、具有良好力学性能和和耐化学品性能的漆膜层；而且热塑性丙烯酸酯的大分子结构可以加速漆膜中溶剂的释放，缩短PU中漆的施工时间，其结构中还含有可与异氰酸酯发生交联反应的羟基侧链，进而与多羟基丙烯酸酯形成互穿网络结构，进一步提高涂层的力学性能和耐化学品性能，从而在满足其深色外观的同时仍具有优良的附着性能需求。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种PU真空电镀中漆及其制备方法和应用。
背景技术
在3C市场中，NCVM工艺中的真空电镀中漆基本为UV固化型涂料，因其固化速度快、施工效率高等优点，得到了广泛应用。但随着3C设备的外观需求越来越高(特别是深色外观)，UV真空电镀中漆的缺点也逐渐显现，即UV真镀电镀中漆在深色体系时(色浆添加量≥7％)附着性能不佳最为诟病(UV能量低了掉中漆，UV能量高了掉面漆)。通常的解决方案有两种，一种是UV真空电镀中漆喷两次，每一次都需要烘烤流平和UV固化；另一种是在UV中漆高能量固化后，增加一层过渡层，该过渡层通常是含卤的处理剂，不环保。上述两种解决方案不仅增加了整个NCVM工艺的复杂性，还降低了生产效率，而PU漆的固化方式为热固化，不受漆膜厚度和色浆添加量的影响，一次成膜即可达到深色效果。因此，开发一种性能优异的PU真空电镀中漆已是迫在眉睫。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PU真空电镀中漆，包括施工时按重量百分比为100:4-8:100-200进行混合的甲组份、乙组份和稀释剂，其中：
所述甲组份包括按重量份计的以下组分：
乙组份为重量比1:1的六亚甲基二异氰酸酯三聚体与醋酸丁酯的混合物；
稀释剂包括按重量份计的以下组分：
优先地，所述多羟基丙烯酸酯的羟基为55-65mgKOH/g。
优先地，所述热塑性丙烯酸酯的羟基为25-35mgKOH/g，Tg值为50-60℃。
优先地，所述乙组份的固含量为50％。
本发明还提供了一种PU真空电镀中漆的制备方法，所述方法用于制备上述所述的PU真空电镀中漆，至少包括以下步骤：
S1、制备甲组份：将多羟基丙烯酸酯、热塑性丙烯酸酯、流平剂和醋酸丁酯一起混合并搅拌均匀，再加入纳米色浆搅拌均匀后过滤即可得到甲组份；
S2、制备乙组份：依次加入醋酸丁酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到乙组份；
S3、制备稀释剂：依次加入醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇丁醚并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到稀释剂；
S4、按甲组份、乙组份和稀释剂的施工比例进行混合，混合均匀后即得所述PU真空电镀中漆。
本发明还提供了一种PU真空电镀中漆的应用，将上述所述的PU真空电镀中漆或上述所制备的PU真空电镀中漆应用于电子产品中，其具体过程包括：
D1、在所述电子产品表面喷涂处理剂，并第一次流平，其中，处理剂的漆膜厚度为15-20μm，第一次流平温度为50-60℃，第一次流平时间为5-8min；
D2、在流平后的所述处理剂表面喷涂UV真空电镀底漆，并第一次干燥，其中，UV真空电镀底漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第一次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下进行第二次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第一次固化；
D3、在干燥后的所述UV真空电镀底漆表面进行真空电镀，其中，真空电镀的金属靶材为铟；
D4、在电镀后的所述金属镀层表面喷涂PU真空电镀中漆，并第二次干燥，其中，所述PU真空电镀中漆的漆膜厚度为5-7μm，所述第二次干燥包括：先在温度为70-80℃条件下第三次流平，其流平时间为10-15min；
D5、在干燥后的所述PU真空电镀中漆表面喷涂UV真空电镀面漆，并第三次干燥，其中，所述UV真空电镀面漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第三次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下第四次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第二次固化。
优选地，所述处理剂包括按重量份计的以下组分：
优选地，所述UV真空电镀底漆包括按重量份计的以下组分：
优选地，所述UV真空电镀面漆包括按重量份计的以下组分：
与现有技术比较，本发明提供的一种PU真空电镀中漆及其制备方法和应用，所述PU真空电镀中漆采用多羟基丙烯酸酯和热塑性丙烯酸酯作为成膜物，由于该成膜物含有较多的羧基和酯基等侧链基团，因而其能与金属镀层产生较强的鳌合作用并形成络合物，可使其以共价键的形式牢固地连接到金属镀层上；同时利用多羟基丙烯酸酯中大量的羟基侧链与六亚甲基二异氰酸酯在60℃～80℃较低温度下发生交联反应，进而形成致密的、具有良好力学性能和和耐化学品性能的漆膜层；而且热塑性丙烯酸酯中的大分子结构可以加速漆膜中溶剂的释放，促进漆膜表干，有效缩短了PU真空中漆的施工时间，并且其结构中还含有少量的的羟基侧链，亦可与六亚甲基二异氰酸酯发生交联反应，从而与多羟基丙烯酸酯形成互穿网络结构，进一步提高涂层的力学性能和耐化学品性能。因此，所述PU真空电镀中漆适用于NCVM工艺中，在满足其深色外观的同时仍具有优良的附着性能。
附图说明
图1是本发明中一种PU真空电镀中漆的制备方法流程图，
图2是本发明中一种PU真空电镀中漆的应用流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明所提供的PU真空电镀中漆包括施工时按重量百分比为100:4-8:100-200进行混合的甲组份、乙组份和稀释剂，其中：
所述甲组份包括按重量份计的以下组分：
乙组份为重量比1:1的六亚甲基二异氰酸酯三聚体与醋酸丁酯的混合物；
稀释剂包括按重量份计的以下组分：
本实施例中，所述多羟基丙烯酸酯的羟基为55-65mgKOH/g，热塑性丙烯酸酯的羟基为25-35mgKOH/g，Tg值为50-60℃，乙组份的固含量为50％。PU真空电镀中漆采用多羟基丙烯酸酯和热塑性丙烯酸酯作为成膜物，由于该成膜物含有较多的羧基和酯基等侧链基团，因而其能与金属镀层产生较强的鳌合作用并形成络合物，可使其以共价键的形式牢固地连接到金属镀层上；同时利用多羟基丙烯酸酯中大量的羟基侧链与六亚甲基二异氰酸酯在60℃～80℃较低温度下发生交联反应，进而形成致密的、具有良好力学性能和和耐化学品性能的漆膜层；而且热塑性丙烯酸酯中的大分子结构可以加速漆膜中溶剂的释放，促进漆膜表干，有效缩短了PU真空中漆的施工时间，并且其结构中还含有少量的的羟基侧链，亦可与六亚甲基二异氰酸酯发生交联反应，从而与多羟基丙烯酸酯形成互穿网络结构，进一步提高涂层的力学性能和耐化学品性能。因此，所述PU真空电镀中漆适用于NCVM工艺中，在满足其深色外观的同时仍具有优良的附着性能。
如图1所示，本发明还提供了PU真空电镀中漆的制备方法，所述方法用于制备上述所述的PU真空电镀中漆，至少包括以下步骤：
S1、制备甲组份：将多羟基丙烯酸酯、热塑性丙烯酸酯、流平剂和醋酸丁酯一起混合并搅拌均匀，再加入纳米色浆搅拌均匀后过滤即可得到甲组份；
S2、制备乙组份：依次加入醋酸丁酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到乙组份；
S3、制备稀释剂：依次加入醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇丁醚并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到稀释剂；
S4、按甲组份、乙组份和稀释剂的施工比例进行混合，混合均匀后即得所述PU真空电镀中漆。
本实施例中，采用该制备方法所制备的PU真空电镀中漆的具体技术效果在前面已经详述，此处不再赘述。
如图2所示，本发明还提供了一种PU真空电镀中漆的应用，将上述所述的PU真空电镀中漆或上述所制备的PU真空电镀中漆应用于电子产品中，其具体过程包括：
D1、在所述电子产品表面喷涂处理剂，并第一次流平，其中，处理剂的漆膜厚度为15-20μm，第一次流平温度为50-60℃，第一次流平时间为5-8min；
本步骤中，所述处理剂包括按重量份计的以下组分：
D2、在流平后的所述处理剂表面喷涂UV真空电镀底漆，并第一次干燥，其中，UV真空电镀底漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第一次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下进行第二次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第一次固化；
本步骤中，所述UV真空电镀底漆包括按重量份计的以下组分：
D3、在干燥后的所述UV真空电镀底漆表面进行真空电镀，其中，真空电镀的金属靶材为铟；
D4、在电镀后的所述金属镀层表面喷涂PU真空电镀中漆，并第二次干燥，其中，所述PU真空电镀中漆的漆膜厚度为5-7μm，所述第二次干燥包括：先在温度为70-80℃条件下第三次流平，其流平时间为10-15min；
D5、在干燥后的所述PU真空电镀中漆表面喷涂UV真空电镀面漆，并第三次干燥，其中，所述UV真空电镀面漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第三次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下第四次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第二次固化。
本步骤中，所述UV真空电镀面漆包括按重量份计的以下组分：
本实施例中，将上述所述的PU真空电镀中漆或上述所制备的PU真空电镀中漆应用于电子产品上，在满足其深色外观的同时仍具有优良的附着性能。
为了进一步理解本发明的工作原理和有效技术效果，下面基于本发明中PU真空电镀中漆的制备方法和PU真空电镀中漆的应用方法，并以一系列具体实施例予以说明。
本实施例中以5个实施例和4个对比例进行说明，表1示出了5个实施例中PU真空电镀中漆的原料不同重量百分比配比表，表2示出了不同PU真空电镀中漆应用在手机中框中的性能测试结果表。
表1PU真空电镀中漆的原料不同重量百分比配比表
对比例1
对比例1将实施例1的RT3160T替换为KN6161B进而制备了一种PU真空电镀中漆。
对比例2
对比例2将实施例1的RT3160T替换为KN5215P进而制备了一种PU真空电镀中漆。
对比例3
对比例3将实施例1的RT3160T替换为KN5215P，KN5353替换为OLESTER Q857，进而制备了一种PU真空电镀中漆。
对比例4
对比例4为一种市售UV真空电镀中漆，并在其中添加7％纳米黑色浆。
其中，本应用例是基于PU真空电镀中漆的应用方法将实施例1-5以及对比例1-4所制备的PU真空电镀中漆涂覆于手机中框表面。
表2不同PU真空电镀中漆应用在手机中框中的性能测试结果表
表2中的附着力测试参考编号为GB 9286-1998的标准文件进行；
水煮测试是指将涂装物置于100℃恒温水浴锅中，经过1小时后，将涂装物取出，常温放置2小时后测试附着力，涂层附着力≥4B，且外观无起泡、无起皱、无变色才算合格。
化妆品测试是指将不同化妆品的混合物均匀地涂抹在涂装物表面后，置于70℃、85％RH的恒温恒湿箱中，经过72小时后取出，将涂装物表面的化妆品擦拭干净后，常温放置4小时后测试附着力，涂层附着力≥4B，且外观无起泡、无起皱、无变色才算合格。
本实施例中，化妆品测试是按小米公司公布的化妆品测试标准进行测试。
化妆品测试实验具体实验步骤为：
a、大宝美容日霜、妮维雅男士须后润肤露、大宝清爽保湿防晒露、凡士林倍护润手霜、大宝SOD蛋白霜、强生婴儿保湿润肤露、强生婴儿润肤油各取10g放入量杯中混合均匀；
b、用一支牙刷将以上混合物均匀涂抹到涂装物表面；
c、将涂好化妆品的涂装物放入恒温恒湿箱中，设定条件为温度70℃、湿度85％、时间72小时；
d、将涂装物表面的化妆品擦拭干净后，在常温中放置4小时，检查涂装物外观OK后，测试附着力。
从表2中可以看出，实施例1-5各项性能均优于对比例4，即优于市售UV真空电镀中漆的各项性能，其中，实施例4和实施例5中制备得到的中漆各项性能最优，常规附着4B、水煮和化妆品均外观OK、附着力4B，满足了最佳的附着性能测试的需求；对比例1-3使用不同羟值的多羟基丙烯酸酯和热塑性丙烯酸酯，其制备得到的中漆附着性能较差，无法满足使用要求；实施例2中当多羟基丙烯酸酯：热塑性丙烯酸酯＝2：1时，其常规附着性能和耐化妆品性能均优于实施例1；实施例3中当多羟基丙烯酸酯：热塑性丙烯酸酯＝1：1时，其常规附着性能进一步得到提升，但耐化妆品性能反而下降。实施例4中当多羟基丙烯酸酯：热塑性丙烯酸酯＝2：1且热塑丙烯酸酯为低羟基热塑丙烯酸酯时，其附着性能最优；实施例5中纳米兰色浆替换纳米黑色浆，PU真空电镀中漆的附着性能不受影响。因此，本发明所提供的PU真空电镀中漆适用于NCVM工艺，在满足其深色外观的同时仍具有优良的附着性能需求。
以上对本发明所提供的一种PU真空电镀中漆及其制备方法和应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种PU真空电镀中漆，其特征在于，包括施工时按重量百分比为100:4-8:100-200进行混合的甲组份、乙组份和稀释剂，其中：
所述甲组份包括按重量份计的以下组分：
乙组份为重量比1:1的六亚甲基二异氰酸酯三聚体与醋酸丁酯的混合物；
稀释剂包括按重量份计的以下组分：
2.如权利要求1所述的PU真空电镀中漆，其特征在于，所述多羟基丙烯酸酯的羟基为55-65mgKOH/g。
3.如权利要求2所述的PU真空电镀中漆，其特征在于，所述热塑性丙烯酸酯的羟基为25-35mgKOH/g，Tg值为50-60℃。
4.如权利要求3所述的PU真空电镀中漆，其特征在于，所述乙组份的固含量为50％。
5.一种PU真空电镀中漆的制备方法，其特征在于，所述方法用于制备权利要求1-4任一项所述的PU真空电镀中漆，至少包括以下步骤：
S1、制备甲组份：将多羟基丙烯酸酯、热塑性丙烯酸酯、流平剂和醋酸丁酯一起混合并搅拌均匀，再加入纳米色浆搅拌均匀后过滤即可得到甲组份；
S2、制备乙组份：依次加入醋酸丁酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到乙组份；
S3、制备稀释剂：依次加入醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇丁醚并进行搅拌，分散均匀后过滤即可得到稀释剂；
S4、按甲组份、乙组份和稀释剂的施工比例进行混合，混合均匀后即得所述PU真空电镀中漆。
6.一种PU真空电镀中漆的应用，其特征在于，将权利要求1-4中任一项所述的PU真空电镀中漆或权利要求5中所制备的PU真空电镀中漆应用于电子产品中，其具体过程包括：
D1、在所述电子产品表面喷涂处理剂，并第一次流平，其中，处理剂的漆膜厚度为15-20μm，第一次流平温度为50-60℃，第一次流平时间为5-8min；
D2、在流平后的所述处理剂表面喷涂UV真空电镀底漆，并第一次干燥，其中，UV真空电镀底漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第一次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下进行第二次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第一次固化；
D3、在干燥后的所述UV真空电镀底漆表面进行真空电镀，其中，真空电镀的金属靶材为铟；
D4、在电镀后的所述金属镀层表面喷涂PU真空电镀中漆，并第二次干燥，其中，所述PU真空电镀中漆的漆膜厚度为5-7μm，所述第二次干燥包括：先在温度为70-80℃条件下第三次流平，其流平时间为10-15min；
D5、在干燥后的所述PU真空电镀中漆表面喷涂UV真空电镀面漆，并第三次干燥，其中，所述UV真空电镀面漆的漆膜厚度为25-30μm，所述第三次干燥包括：先在温度为50-60℃条件下第四次流平，其流平时间为5-8min，然后在900-1000mJ/cm2能量的紫外灯下进行第二次固化。
7.如权利要求6所述的PU真空电镀中漆的应用，其特征在于，所述处理剂包括按重量份计的以下组分：
8.如权利要求7所述的PU真空电镀中漆的应用，其特征在于，所述UV真空电镀底漆包括按重量份计的以下组分：
9.如权利要求8所述的PU真空电镀中漆的应用，其特征在于，所述UV真空电镀面漆包括按重量份计的以下组分：
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