CN116478614A - 一种绒毛手感漆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绒毛手感漆及其制备方法和应用,所述绒毛手感漆包括按重量份计的下述组分:六官聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂20~25份、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、羟基丙烯酸树脂20~25份、绒毛粉2~4份,以及光引发剂和溶剂。本发明可解决绒毛粉在UV树脂中不相容进而导致的发花、返粗以及手感粗糙等现象,得到抗污和手感良好的绒毛手感漆。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,尤其涉及一种绒毛手感漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技的进步和发展,出现越来越多便利人们生活的产品,如方便我们沟通和娱乐的手机、平板、电脑等等,随着这些产品性能越来越成熟,人们对其外观要求也越来越高,从最开始只有一种颜色并且以保护为主的涂料,到现在要求满足多种特殊功能(手感、耐划伤、抗污等等)的外观涂料。
绒毛粉是经特种硅树脂改性的聚氨酯弹性微球,添加在涂料中和弹性树脂配合使表面产生柔软的绒毛感。但在UV树脂中加入绒毛粉常常会出现涂料表面发花、返粗以及手感粗糙等现象,这是由于绒毛粉是聚氨酯微球,和UV树脂的相容性不良导致的现象。目前尚不能满足单涂UV固化型涂料有丝滑绒毛手感且兼顾优异耐脏污效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种绒毛手感漆及其制备方法和应用,解决涂料表面发花、返粗以及手感粗糙等问题,提升抗污效果和手感。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种绒毛手感漆,包括按重量份计的下述组分:六官聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂20~25份、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、羟基丙烯酸树脂20~25份、绒毛粉2~4份,以及光引发剂和溶剂。
作为进一步的改进,所述绒毛手感漆还包括:消光粉6~10份、分散剂0.2~0.5份及流平剂0.2~0.5份;和/或,所述光引发剂和溶剂的质量份为:光引发剂2~4份、溶剂20~30份。
作为进一步的改进,所述光引发剂包括α-羟基环己基苯甲酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的至少一种。
作为进一步的改进,所述溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。
作为进一步的改进,所述溶剂为乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶剂。
作为进一步的改进,所述六官聚氨酯丙烯酸树脂采用长兴化学的6145-100,所述四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂采用奥润化工的8696,所述两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂采用日本合成UV3000B,所述羟基丙烯酸树脂采用忆乐化工的TX-3300。
本发明还提供一种所述绒毛手感漆的制备方法,包括以下步骤:
在羟基丙烯酸树脂中边搅拌边加入绒毛粉,搅拌均匀,得到混合物A;
将六官聚氨酯丙烯酸树脂、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂和两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合物A中,加入分散剂和部分溶剂,搅拌均匀,得到混合物B;
用剩余溶剂溶解光引发剂、消光粉和流平剂,然后加入到混合物B中,搅拌均匀得到所述绒毛手感漆。
本发明还提供一种所述绒毛手感漆的应用,在所述绒毛手感漆添加脂肪族六亚甲基异氰酸酯固化剂,涂在素材表面,然后固化。
作为进一步的改进,所述脂肪族六亚甲基异氰酸酯固化剂的添加量为占绒毛手感漆重量5%~10%。
作为进一步的改进,所述固化为80±5℃烘烤10~20分钟,然后经1000±200mj/cm2的UV能量使其固化,再80±5℃烘烤2~4小时。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的手感漆,以UV光固化为主,热固化为辅,是一种手感滑爽且带有绒毛手感效果的手感漆。本发明通过一定比例的高官聚氨酯丙烯酸树脂提高漆膜交联密度和强度,较高比例的氟硅改性丙烯酸树脂提高抗污性能和爽滑手感,一定比例的两官聚氨酯丙烯酸树脂提高柔韧性和弹性手感,较高比例的羟基丙烯酸树脂提高附着力和弹性手感。通过聚氨酯丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂反应后的聚氨酯链段使得绒毛粉分散均匀,更主要的是,羟基丙烯酸树脂可与绒毛粉在分子间形成氢键,极大提升绒毛粉的相容性,可解决绒毛粉在UV树脂中不相容进而导致的发花、返粗以及手感粗糙等现象,得到抗污和手感良好的绒毛手感漆。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
在一些具体实施方式中,本发明的绒毛手感漆,包括按重量份计的下述组分:六官聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂20~25份、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、羟基丙烯酸树脂20~25份、绒毛粉2~4份、消光粉6~10份、光引发剂2~4份、分散剂0.2~0.5份、流平剂0.2~0.5份及混合溶剂20~30份。可选的,添加手感助剂2~4份。
在上述组合物中,六官聚氨酯丙烯酸树脂可选用长兴化学的6145-100,该树脂反应速度快又可提高漆膜交联密度和强度,提升附着力性能和抗污性能,但如果其添加量太多,其漆膜的后固化会导致其硬度提升,而手感下降。四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂可选用奥润化工的8696,该树脂可降低表面能,提高漆膜的抗污性能、附着力性能和手感。两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂可选用日本合成UV3000B,该树脂柔韧性好,收缩低,可提高弹性手感和降低后固化带来的影响。羟基丙烯酸树脂可选用忆乐化工的TX-3300,该树脂分子量大,且聚氨酯链段占比高,这种韧性链段可提升弹性手感,而羟基丙烯酸树脂又可与其他丙烯酸树脂、PC/环氧素材、绒毛粉等物质在分子间形成氢键,可提升对素材的附着力,还可极大提升绒毛粉的相容性和弹性手感。
聚氨酯丙烯酸树脂中的有一定的聚氨酯链段,可以使绒毛粉分散更均匀,但是其中的聚氨酯链段比例不高,单独使用聚氨酯丙烯酸树脂作用较小,主要是靠羟基丙烯酸树脂的羟基及其它极性基团与绒毛粉分子间氢键作用,提升绒毛粉的相容性。
本发明以四官氟硅改性丙烯酸树脂和羟基丙烯酸树脂为主,四官氟硅改性丙烯酸树脂在兼顾附着力和一定强度下可极大提升爽滑感和抗污性能,羟基丙烯酸树脂提高附着力和弹性手感;同时本发明有适量的两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂,可极大提高漆膜弹性手感和降低后固化带来的负面影响,从而保证手感和性能。不同添加量的树脂协同作用达到兼顾手感和优异抗污性能。
在一些具体实施方式中,光引发剂包括α-羟基环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的至少一种。在一些具体实施方式中,光引发剂由α-羟基环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦组成,α-羟基环己基苯甲酮使表面固化优异,2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦使深层固化优异。
在一些具体实施方式中,混合溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。在一些具体实施方式中,混合溶剂由乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮和丙二醇甲醚醋酸酯组成,其质量比为4:3:1:2,由于溶剂有释放梯度可以使得漆膜流平更好,同时多种溶剂的溶解宽度更大,溶解力更强。
在一些具体实施方式中,本发明的绒毛手感漆的制备方法,包括以下步骤:
S1.在羟基丙烯酸树脂中边搅拌边加入绒毛粉,800-1000r/min充分搅拌均匀,得到混合物A;
S2.将六官聚氨酯丙烯酸树脂、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂加入混合物A中,加入分散剂和部分(例如1/2)混合溶剂,600-800r/min充分搅拌均匀,得到混合物B;
S3.用剩余的混合溶剂充分溶解光引发剂、消光粉、流平剂以及手感助剂,溶解完全后加入混合物B中,搅拌均匀得到绒毛手感漆。
本发明的绒毛手感漆在施工时需添加质量百分比为5%~10%的脂肪族六亚甲基异氰酸酯固化剂。可以采用脂肪族六亚甲基异氰酸酯二聚体或者三聚体,不可用芳香族异氰酸酯,因为芳香族的容颜黄变和太硬,影响手感和外观。
在一些具体实施方式中,施工时按照手感漆:六亚甲基异氰酸酯:混合溶剂=1:0.1:0.5的比例混合后喷涂在素材表面,喷涂膜厚在20-30μm。本发明是一种单涂双固化手感漆,以UV光固化为主,热固化为辅,具体的,80±5℃烘烤10-20分钟,过1000±200mj/cm2的UV能量使其固化,再80±5℃烘烤2-4小时。光固化为主,热固化为辅可使得喷涂产品后下线即可拆卸产品,可极大提高量产性。
本发明的绒毛手感漆在PC/PC+GF/环氧玻纤等素材上有良好的附着力性能和良好的绒毛手感效果。
下述实施例中,六官聚氨酯丙烯酸树脂为长兴化学的6145-100,四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂为奥润化工的8696,两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂为日本合成UV3000B,羟基丙烯酸树脂为忆乐化工的TX-3300,绒毛粉粒径为10μm,分散剂为巴斯夫EfkaPU 4010AN。
实施例1
本实施例的绒毛手感漆各组分如表1所示。
表1
本实施例的绒毛手感漆的制备方法,包括以下步骤:
S1.在羟基丙烯酸树脂中边搅拌边加入绒毛粉,800-1000r/min充分搅拌均匀;
S2.将六官聚氨酯丙烯酸树脂、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂加入S1容器中,加入分散剂和1/2的混合溶剂,600-800r/min充分搅拌均匀;
S3.用剩余的混合溶剂充分溶解光引发剂、消光粉、流平剂以及手感助剂,溶解完全后加入S1容器中,搅拌均匀得到绒毛手感漆。
施工时按照手感漆:六亚甲基异氰酸酯:混合溶剂=1:0.1:0.5的比例混合后喷涂在素材表面,喷涂膜厚在20-30μm,固化方式为:在80℃烤箱烘烤10-20分钟后,过1000±200mj/cm2的UV能量使其表面固化,再80±5℃加烤2-4小时做性能测试。
实施例2
本实施例的绒毛手感漆各组分如表2所示,制备方法和施工方式与实施例1相同。
表2
实施例3
本实施例的绒毛手感漆各组分如表3所示,制备方法和施工方式与实施例1相同。
表3
实施例4
本实施例的绒毛手感漆各组分如表4所示,制备方法和施工方式与实施例1相同。
表4
对比例1
本对比例的绒毛手感漆各组分如表5所示,制备方法和施工方式与实施例1相同,差异在于不加入六官聚氨酯丙烯酸树脂。
表5
对比例2
本对比例的绒毛手感漆各组分如表6所示,制备方法和施工方式与实施例1相同,差异在于不加入四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂。
表6
对比例3
本对比例的绒毛手感漆各组分如表7所示,制备方法和施工方式与实施例1相同,差异在于不加入羟基丙烯酸树脂。
表7
对比例4
本对比例的绒毛手感漆各组分如表8所示,制备方法和施工方式与实施例1相同,差异在于不加入两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂。
表8
性能测试
将实施例1~4以及对比例进行常规附着力测试、水煮测试、抗污测试以及手感评估,测试方法和标准如表9所示。
表9
测试结果如下表10和表11所示。
表10
表11
从上述测试表中可看出,实施例1~4附着力、手感和抗污性能均表现良好。对比例1没有添加六官聚氨酯丙烯酸树脂,手感良好,外观无异常,但附着力性能和抗污性能差;对比例2没有添加四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂,绒毛排列无异常,但手感较差,且附着力性能和抗污性能差;对比例3没有添加羟基丙烯酸树脂,外观绒毛排列不均且表面较粗糙,存在表面发花、返粗的问题,手感较差,抗污性能良好,附着力性能较差,对比例4没有添加两官聚氨酯丙烯酸树脂,外观无异常,手感偏硬,无肉感,绒毛感一般,附着力性能差。实施例1~4整体表现均比对比例好,说明各树脂组分在配方中均起到一定的正向作用,缺一不可。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种绒毛手感漆,其特征在于,包括按重量份计的下述组分:六官聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂20~25份、两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂10~15份、羟基丙烯酸树脂20~25份、绒毛粉2~4份,以及光引发剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的绒毛手感漆,其特征在于,所述绒毛手感漆还包括:消光粉6~10份、分散剂0.2~0.5份及流平剂0.2~0.5份;和/或,所述光引发剂和溶剂的质量份为:光引发剂2~4份、溶剂20~30份。
3.根据权利要求1或2所述的绒毛手感漆,其特征在于,所述光引发剂包括α-羟基环己基苯甲酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的绒毛手感漆,其特征在于,所述溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的绒毛手感漆,其特征在于,所述溶剂为乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶剂。
6.根据权利要求1或2所述的绒毛手感漆,其特征在于,所述六官聚氨酯丙烯酸树脂采用长兴化学的6145-100,所述四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂采用奥润化工的8696,所述两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂采用日本合成UV3000B,所述羟基丙烯酸树脂采用忆乐化工的TX-3300。
7.一种权利要求1~6任一项所述绒毛手感漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在羟基丙烯酸树脂中边搅拌边加入绒毛粉,搅拌均匀,得到混合物A;
将六官聚氨酯丙烯酸树脂、四官氟硅改性聚氨酯丙烯酸树脂和两官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合物A中,加入分散剂和部分溶剂,搅拌均匀,得到混合物B;
用剩余溶剂溶解光引发剂、消光粉和流平剂,然后加入到混合物B中,搅拌均匀得到所述绒毛手感漆。
8.一种权利要求1~6任一项所述绒毛手感漆的应用,其特征在于,在所述绒毛手感漆添加脂肪族六亚甲基异氰酸酯固化剂,涂在素材表面,然后固化。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述脂肪族六亚甲基异氰酸酯固化剂的添加量为占绒毛手感漆重量5%~10%。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述固化为80±5℃烘烤10~20分钟,然后经1000±200mj/cm2的UV能量使其固化,再80±5℃烘烤2~4小时。
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