[发明专利]可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，杂化涂料中各组份及其重量百分比如下：

改性纳米二氧化硅分散液：40～50％，

聚硅氧烷预聚物：35～45％，

丙烯酸酯低聚物：8～15％，

光引发剂：3～4％，

助剂：1～2％。

2.根据权利要求1所述一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅分散液通过以下方法制得：

(1)通过搅拌的方法将纳米二氧化硅粉体分散到异丙醇、四氢呋喃和水的混合溶液中，混合溶液中异丙醇、四氢呋喃和水的质量比为5∶2.5∶0.5；

(2)在超声波的作用下，纳米二氧化硅粉体在混合溶液中进行进一步间歇分散20分钟，得到分散液；

(3)将等摩尔比的γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和二乙氧基二甲基硅烷加到分散液中，在酸催化条件下60℃反应5小时，实现纳米二氧化硅的表面改性；

(4)脱去部分异丙醇、四氢呋喃和水的混合溶液，得到浓度为15wt％的改性纳米二氧化硅分散液。

3.根据权利要求1所述一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷预聚物为聚β丙烯酰氧基硅烷的预聚物，以四氯化硅和甲基丙烯酸β羟基乙酯为主要原料，通过以下方法制得：

(1)在氮气的保护下，以重量分数计，将20份的四氯化硅加入到5份二甲苯和乙醚的混合溶剂中，混合溶剂中二甲苯和乙醚为等质量比；

(2)向步骤(1)得到的混合溶液中滴加23份的甲基丙烯酸β羟基乙酯，在氨水的催化作用下缩聚制得聚β丙烯酰氧基硅烷的预聚物。

4.根据权利要求1所述一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物为聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物或环氧丙烯酸酯低聚物中的一种。

5.根据权利要求1所述一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基苯酮。

6.根据权利要求1所述一种可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料，其特征在于，所述助剂的成份包括流平剂和消泡剂。

7.用于权利要求1～6任一项所述可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备好改性纳米二氧化硅分散液和聚硅氧烷预聚物，并按配比分别称取好各组份；

(2)将改性纳米二氧化硅分散液加入到聚硅氧烷预聚物中，预分散5分钟后，进行20分钟的超声波分散，得到改性纳米二氧化硅分散液和聚硅氧烷预聚物的混合液；

(3)在改性纳米二氧化硅分散液和聚硅氧烷预聚物的混合液中加入丙烯酸低聚物，再加入光引发剂和助剂，经搅拌机高速分散后得到杂化涂料。

8.权利要求1～6任一项所述可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在基材上喷涂或辊涂杂化涂料，杂化涂料在基材表面形成一层湿膜，湿膜厚度为20～25μm；

(2)将带有湿膜的基材在60℃的条件下预烘10分钟，然后用紫外灯辐照20～40秒，湿膜固化得到附于基材上的纳米无机/有机杂化涂膜。

9.根据权利要求8所述可UV固化的纳米无机/有机杂化涂料的应用，其特征在于，步骤(2)中所述紫外灯的能量要求为600～800mj/cm²。