[发明专利]聚氨酯乳液及其制备方法、纳米色浆及其制备方法、紫外光固化的涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及紫外光固化涂料领域，更具体地说，涉及一种聚氨酯乳液及其制备方法、含有上述的聚氨酯乳液的纳米色浆及其制备方法、以及含有上述的聚氨酯乳液和纳米色浆的紫外光固化的涂料组合物及其制备方法。

背景技术

随着限制涂料中VOC（挥发性有机化合物）排放趋势，各国的环保立法日益完善，执行日益严格，这促进了环保型涂料产品的开发与发展。紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，70年代我国开始涉足该技术领域，90年代后才得到长足发展。紫外光固化涂料在紫外光照射下即可快速固化，不仅固化速度快，而且与热固化涂料相比还能节省能源。目前，它不仅在木材、金属、塑料、纸张、皮革上大量应用，而且还在光纤、印刷线路板等材料上成功应用。

手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的外壳以塑胶外壳为主，塑胶外壳在加工成型后，需要在其表面进行涂装装饰及保护。目前运用在手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的塑胶外壳上的可着色的涂料通常为热固性涂料，具有环保性差、抗划痕差、硬度差及耐磨性差等缺点；而抗划痕、硬度及耐磨性相对较好的紫外光固化涂料运用在手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的塑胶外壳上时，多作为无色清漆使用。如果要达到着色的效果，其配方里需要添加颜料或色浆来进行着色，但是在一般的紫外光固化涂料中，添加颜料或色浆后存在着难以固化、表面流平性差、颜料润湿困难等缺点，在影响性能的同时，影响产品表面光洁的装饰效果。

现有的一种改进的涂装方法是在塑胶外壳上喷涂热固性底漆着色后，再喷涂不同亮哑度的紫外光固化面漆进行保护，例如：目前的手机键盘大多以聚碳酸酯塑料为底材，喷涂时一般以主体树脂为丙烯酸树脂、添加有颜料的涂料形成色漆层，再喷涂一层紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯涂料作为保护涂层。然而，这样的涂装方法需要两个或多个制程，存在着效率低、能耗高等缺点，从而增加了成本。

并且，这种应用于双涂层的涂装方法的紫外光固化涂料大都采用聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂，再加入活性稀释单体调整体系黏度及交联密度，然后加入光引发剂、流平剂、防尘剂、哑光粉等调整表面效果，最后加入有机溶剂组合而成。这种涂料的硬度和耐磨性能可达到要求，然而，这种紫外光固化涂料的主体树脂大多为非水性树脂，通过添加活性稀释单体、有机溶剂来制作紫外光固化涂料，环保性能差。并且在这种紫外光固化涂料中添加颜料后，作为单涂层涂料使用，存在表面流平性不好、颜料润湿不好、麻点等问题以及表面附着不好、抗划痕差、耐磨性差等缺点。

CN1626586公开了一种塑胶涂装用的水性涂料及制备方法，该涂料由聚合物水分散体树脂、水性颜料浆、水性填料浆、成膜助剂、水性涂料用助剂和水组成，可用于各种塑料表面的涂装，特别适用于ABS、PS、HIPS、PC/ABS、ABS/PS、PS/PP、POM、PAM、PVC塑料的表面涂装，但其作为单层涂料使用存在着抗划痕差、耐水性差以及耐候性差等缺点。

CN101633817公开了一种水性UV塑胶涂料，其各原料组分按重量份比为：聚氨酯丙烯酸酯低聚体40-80、光引发剂0.2-6、水性消泡剂0.2-2、水性润湿剂0.1-1、功能型纳米材料0.1-4、水性流平剂0.1-1、抗菌剂0.1-1、水1-18，其无需采用活性稀释单体或/和有机溶剂来制作涂料，但其只能作为无色清漆使用，在其中添加颜料或水性UV调色色精后，涂料的性能严重下降，无法实现较佳的着色效果。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的紫外光固化涂料组合物中添加颜料后，作为单涂层涂料使用，性能差的技术问题。

本发明提供一种聚氨酯乳液，所述聚氨酯乳液为木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液，所述木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液包含分散介质以及分散于所述分散介质中的木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯。

在所述聚氨酯乳液中，在所述木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯乳液中，木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯的含量为35-42wt%。

在所述聚氨酯乳液中，以木质素改性的水性聚氨酯丙烯酸酯的总重量为基准，木质素的含量为5-10wt%。

在所述聚氨酯乳液中，所述分散介质选自去离子水、自来水、蒸馏水中的一种。

本发明还提供了上述聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1.1、将聚合物二元醇和催化剂真空脱水，加入二异氰酸酯反应，再加入溶剂稀释反应体系粘度；

步骤1.2、向反应体系内加入亲水性扩链剂和木质素进行扩链反应；

步骤1.3、向反应体系内加入含羟基的丙烯酸酯进行反应；