[发明专利]UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种UV固化涂层材料，具体涉及一种亮光或哑光的UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料。

背景技术

21世纪以来，随着我国人均生活水平的提高，人们普遍重视生活品质，对家居环境的装饰也越来越多。随着木材、纤维、塑料、橡胶等一些易燃的装饰材料大量进入家居环境，其阻燃防火性问题也日益突出。人们在享受家庭舒适安逸的同时，逐渐意识到家居环境火灾安全的重要性和紧迫性，这就为建筑装饰材料的安全性能提出更高的要求。同时随着我国经济的迅猛发展和人们生活水平大幅度的提高，人们对装饰漆的要求也进一步提高。在要求传统家庭装饰功能外，还因在公共环境中装饰物的使用越来越多，对其耐磨性、硬度等方面提出更高的要求。

传统的阻燃涂层材料基本施工在底层，且通常只有添加单一的阻燃剂。这些添加型的阻燃剂势必会影响涂层材料硬度、耐磨性及其透过率。此外，尽管通过优化的分散工艺能维持传统的阻燃剂在涂层材料的分散性，但颗粒在涂层材料中的稳定性较差，放置一段时间后，阻燃剂会沉淀分离出来。如CN1065667A报道了一种由26-32 wt%硼砂、12-16 wt%硫酸钠、40-50 wt%氯化钠、6-10 wt%滑石粉组成的透明防火涂层材料，可以用在木材、胶合板材料中。但由于大量无机物的存在，使其透明性不高且耐水性不好。

现有的紫外光（UV）固化阻燃涂层材料的一个研究方向是采用含磷、氮等阻燃元素的低聚物、单体或阻燃剂。CN 101497756公开了一种可辐射固化膨胀型透明阻燃涂层及其制备方法，采用含磷丙烯酸树脂和含氮丙烯酸树脂混合得到膨胀型透明阻燃涂层，对基材具有较好的防火保护作用。CN 1335352A报道了一种辐射可固化的含磷氮化物无卤阻燃剂的制备方法，采用多功能团含磷化合物、丙烯酸化的多元醇和多羟基的取代一元胺或二元胺为反应基质，从而获得可辐射固化的含氮磷化物无卤阻燃剂。该阻燃剂可以应用于建筑、涂层、塑料和电线电缆中。但是其缺点是含磷、氮丙烯酸树脂合成工艺比较复杂，成本较高且所得涂层的机械性能较差。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的涂层材料选择耐磨性树脂主体，考虑树脂主体和不同体系底漆的兼容性，该涂层材料采用功能树脂协同作用。通过将含硅、磷、硼等阻燃元素的功能溶胶和经有机改性、具有粒径梯度的功能填料同时引入到树脂体系中，保证了涂层材料具有优良阻燃性能的同时还拥有优异的物理性能，并且涂层材料拥有卓越的稳定性和涂层材料透明度，从而形成一种UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料。若在基材上涂布该涂层材料可以大幅度提升涂层材料的耐磨性和抗刮伤性，保证长时间使用后仍能维持基材的装饰性能。涂层材料中基本无挥发性溶剂，使用过程中无污染排放，对人体无害，属于一种环保型涂层材料。通过针对涂层材料组分的优化，保证提供涂层材料固化后的性能最佳化，减少了涂布量，降低涂层材料成本。该涂层材料适用于木器和各种塑料表面。

本发明所提出的一种UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料，其特征在于，该涂层材料的各组分及其重量百分含量如下：

组成                          重量百分含量wt%

UV固化树脂                            20-70%

活性稀释剂                             20-50%

功能溶胶                               5-40%

功能填料                               0-10%

引发剂                                 3-5%

流平剂                                 0.1-0.6%

具体制备方法如下：在分散釜中加入UV固化树脂、活性稀释剂、功能溶溶胶、功能填料、引发剂及流平剂，在1000-2000 rpm转速下搅拌0.5-3小时。即可得到UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料。

本发明所提出的一种UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料，其特征在于，功能溶胶为含硅、磷、硼中两种或三种元素的溶胶，溶胶中含有硅烷偶联剂。

本发明所提出的一种UV固化高硬耐磨阻燃涂层材料的制备方法，其特征在于，功能填料为经有机改性的滑石粉、蒙脱土中的至少一种，并具有明显粒径梯度的颗粒，其粒径为500-1000nm。