CN117736644A - 光固化底漆及其制备方法和应用、汽车装饰件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光固化底漆及其制备方法和应用，按重量份计，所述光固化底漆包括以下原料组分：2官不饱和聚氨酯树脂20～50、丙烯酸酯单体5～20、热塑性树脂2～15、光引发剂1～15、助剂0.01～1、溶剂30～60。

Description

光固化底漆及其制备方法和应用、汽车装饰件

技术领域

本发明涉及汽车用涂漆技术领域，特别是涉及PVD(真空蒸镀)领域的光固化底漆及其制备方法和应用、汽车装饰件。

背景技术

塑胶基材金属化表面处理技术在汽车零部件领域有着广泛应用，例如前格栅饰条、门边饰条、尾门装饰条以及门把手等，传统工艺基本采用水电镀方法，但存在产生大量重金属废水造成环境污染问题，而且随着汽车自动驾驶技术和个性化需求的发展，对传统装饰件也提出新的功能性要求，例如毫米波穿透性(ACC功能)、透光特性等，传统水电镀工艺已无法满足新的功能性需求。PVD作为重要的替代技术具有广阔的应用前景和价值；因此，开发出满足汽车用(尤其是外饰件应用)的高性能PVD涂料对汽车工业未来发展升级具有重要意义。

目前PVD涂层长期使用过程中会出现金属镀层脱落的现象，这主要是由于镀层与基底或底漆之间结合力不足导致的，即上镀性不足。特别是汽车用PVD涂层具有较高的耐性要求，底漆上镀性能要求会更高。PVD涂层在汽车装饰件中的应用属于新的应用领域，为了降低金属镀层脱落的风险，该领域对具有改进性能的涂料组合物存在需求，特别是底漆上镀性能。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种光固化涂层组合物。

本发明的光固化底漆，按重量份计，包括以下原料组分：

可选的，所述不饱和聚氨酯树脂的重均分子量为2000-10000的范围内。

不饱和聚氨酯可以提供良好的上镀性。同时，通过调节聚氨酯结构中刚性链段和柔性链段的比例，可以很好地调控底漆的柔韧性。

可选的，所述丙烯酸酯单体的平均官能度为2～5，例如为3～5。官能度过高则固化后交联密度过高，漆膜内应力过大，所形成的漆膜硬脆易开裂；官能度过低则固化后交联密度低，导致漆膜强度下降从而导致漆膜耐性(如耐水性、耐潮性等)下降。

可选的，所述丙烯酸酯单体为季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)中的二种或多种。

可选的，所述功能性热塑性树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氯化聚烯烃树脂中的一种或多种。

优选的，所述功能性热塑性树脂含量2％～10％。其主要作用是通过功能性热塑性树脂的添加来控制交联密度，从而提高漆膜综合性能。

可选的，所述助剂为有机硅、含氟丙烯酸、丙烯酸中的一种或多种。

助剂用量为0.01～0.5，优选为0.01～0.2，优选地，控制所述光固化底漆在固化后形成的漆膜的表面水接触角＜95°。该类助剂影响漆膜表面极性，从而影响上镀性，含量过高时表面极性会降低，则上镀性下降。

优选地，所述助剂为丙烯酸类，该类助剂表面极性相对较高，有利于金属镀层在底漆上面附着。

可选的，所述溶剂包括但不限于醋酸乙酯、醋酸丁酯、环己酮、二丙酮醇、丁醇、丁酮中的两种或以上。

可选的，按重量份计，所述光固化底漆包括以下原料组分：

本发明还提供了所述光固化底漆的制备方法，包括以下步骤：

将光引发剂和助剂采用部分溶剂预溶好，形成组分I；

将树脂和剩余溶剂混合搅拌均匀，形成组分II；

然后在搅拌的情况下，将组分I加入到组分II中，充分搅拌混合均匀。

本发明还提供了光固化底漆在汽车外饰件上的应用。

本发明还提供了一种汽车装饰件，所述汽车装饰件的制备方法包括以下步骤：

在汽车装饰件的基材上喷涂根据本发明的光固化底漆，紫外光下进行光固化；

所述光固化底漆成膜后，采用物理气相沉积法进行镀铟，形成镀铟层；

以及在所述镀铟层上涂装面漆，并固化。

相比于现有技术，本发明至少具有以下技术效果：

本发明的光固化底漆涂料组合物应用于真空蒸镀领域，底漆涂料经UV固化之后，与ABS、PC、ABS/PC等多种塑胶基材均有很好的附着力，具有优异的上镀性。搭配环保PVD工艺和高性能PVD面漆，涂层具有优异的附着力、耐水煮、耐潮(40℃冷凝水240h)、耐湿热(50℃&95％RH，500h)、耐盐雾(CASS盐雾48h)、耐水解(90℃&96％RH，72h)性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但本发明不仅限于此。

实施例制备

根据表1中的配料表，制备根据本发明的实施例1-3。

步骤1、将光引发剂184、BYK-358、醋酸乙酯混合分散15分钟，得组分Ⅰ；

步骤2、将不饱和聚氨酯树脂、季戊四醇三丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、功能性热塑性树脂、醋酸丁酯、二丙酮醇混合均匀，分散30分钟，得组分Ⅱ；

步骤3、最后将组分Ⅰ加入到组分Ⅱ中分散60分钟，充分混合均匀。操作温度为20-50℃。

对比例的制备

根据表1中的配料表，以相同的方式制备对比例1-3。

表1、实施例1-3和对比例1-3的组成(以重量份数计)

其中，光引发剂184，得自中国台湾双键；溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、二丙酮醇混合物；

将实施例1-3和对比例1-3制备所得的UV涂料方案进行性能测试，测试工艺：在PC基材上喷涂底漆，UV固化；蒸发镀铟；喷涂面漆，UV固化：固化能量800-1500mj/cm²、光强60-150wm/cm²。

测试方法：

1、附着力：用百格法，对所有涂层上完后固化的样品，进行附着力测试。

2、耐水煮性能：90℃水浴锅内浸泡24h。

3、耐湿热：在50℃&95％RH的恒温恒湿箱中放置500小时，取出后，测附着力。

4、水解：在90℃&96％RH的恒温恒湿箱中放置72小时，取出后，测附着力。

5、耐潮：在40℃&100％RH的冷凝箱中放置240小时，取出后，测附着力。

6、耐盐雾：样品表面划叉破坏后，在CASS盐雾箱中放置48小时，取出后，测附着力。

性能测试结果如下表2所示。

表2、实施例1-3和对比例1-3的性能

从表2的测试结果可以看到：

根据本发明实施例1-3的底漆在固化后的初始附着力均为5B，并且，在经过水煮、湿热、水解、耐潮、耐盐雾测试后的附着力，也都为5B，因此，本发明的光固化底漆涂料固化后具有优异的附着力、耐水煮、耐潮(40℃冷凝水240h)、耐湿热(50℃&95％RH，500h)、耐盐雾(CASS盐雾48h)、耐水解(90℃&96％RH，72h)性能。

与本发明不同的是，对比例2中没有添加2官不饱和聚氨酯树脂，而是添加了6官不饱和聚氨酯树脂，在固化后进行初始附着力测试的时候，就是0B，铟层和底漆之间的附着被破坏。

对比例3没有添加功能性热塑性树脂，漆膜固化后，虽然初始附着力为5B，但是，其耐水煮、耐湿热、水解测试后，附着力都出现了下降，甚至在水解测试中的附着力为0B。

对比例1中季戊四醇三丙烯酸酯的用量大，涂层交联密度增大，漆膜固化后，虽然初始附着力为5B，但是，其耐水煮、耐湿热、水解测试、耐潮、耐盐雾测试后，附着力都出现了下降，甚至在水解测试中的附着力为0B。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种光固化底漆，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组分：

2.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述2官不饱和聚氨酯树脂的重均分子量为2000-10000的范围内。

3.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述丙烯酸酯单体的平均官能度为3～5。

4.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述助剂为有机硅、含氟丙烯酸、丙烯酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述助剂为丙烯酸BYK-358。

6.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述助剂用量0.01～0.5。

7.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，所述光固化底漆在固化后形成的漆膜的表面水接触角＜95°。

8.根据权利要求1所述的光固化底漆，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组分：

9.一种制备根据权利要求1所述的光固化底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将光引发剂和助剂采用部分溶剂预溶好，形成组分I；

将聚氨酯树脂、热塑性树脂、丙烯酸酯单体和剩余溶剂混合搅拌均匀，形成组分II；

然后在搅拌的情况下，将组分I加入到组分II中，充分搅拌混合均匀。

10.权利要求1所述的光固化底漆在汽车装饰件上的应用。

11.一种汽车装饰件，其特征在于，所述汽车装饰件的涂层制备方法包括以下步骤：

在汽车装饰件的基材上喷涂根据权利要求1～9所述的光固化底漆，紫外光下进行光固化；

所述光固化底漆成膜后，采用物理气相沉积法进行镀铟，形成镀铟层；

在所述镀铟层上涂装面漆。