[发明专利]一种高耐磨性紫外光固化涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高耐磨性紫外光固化涂料的制备方法，属于紫外光固化涂料领域。

背景技术

紫外光固化涂料是利用紫外线(UV)或电子束(EB)等解源辐射作用，使液体化学物质快速聚合交联来实现固化的一种新型涂料。因此它具有许多传统涂料无法比拟的优点：成膜速度极快，能量利用率高(Energy)；施工综合成本低(Economy)；涂膜质量优异(Excellence of finish)；无污染，符合生态环保要求(Ecology)，并且适用热敏基材(如塑料、木材等)，是新一代四E绿色涂料。

传统的涂料固化通常是通过加热即物理干燥的方法除去高分子溶液中的溶剂，得到硬化的漆膜。UV固化则是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚体或齐聚体及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜。UV固化涂料由于其优良的性能，符合当前人们环保意识不断增强的需求，具有巨大的发展潜力。在国外，UV固化涂料已广泛应用于建筑涂料、体有用品、电子通讯、包装材料和汽车等不同领域。

ZL201010618909.5公开了一种高耐磨紫外光固化涂料，ZL201010128022.8公开了一种高耐磨耐刮耐污实木板材紫外光固化涂装体系。现有技术中紫外光固化涂料虽然具有一定的耐磨性能，但是还存在一些如耐化学腐蚀性能差，不耐溶剂擦拭等缺陷。并且现有技术中制备方法的反应条件往往要求严苛，不易实施。因此发展一种反应条件温和的制备方法，制备一种兼具高耐磨性能，优良的耐化学腐蚀性能和耐溶剂擦拭性能的涂料，显得尤为必要。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高耐磨性紫外光固化涂料的制备方法，反应条件温和易控制，所得涂料具有高耐磨，耐化学腐蚀和耐溶剂擦拭的性能。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高耐磨性紫外光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将改性环氧丙烯酸酯放入反应容器中加热至40℃，保温预热60min后，超声分散45min，加入改性聚氨酯丙烯酸酯，以1200r/min～1800r/min的速度高速搅拌1.5h，升温至70℃～80℃，加入聚氨酯丙烯酸酯后高速搅拌40min，升温至100℃～120℃，再加入稀释剂，光引发剂和附着力促进剂，边搅拌边反应2.5h～3.5h；

(2)降温至85℃～90℃，加入流平剂、消泡剂和增稠剂，搅拌反应1.5h；

(3)边搅拌边缓慢降温至55℃～60℃，加入纳米耐磨材料，搅拌1.5h～2.5h后，降至室温即得。

进一步地，制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将改性环氧丙烯酸酯放入反应容器中加热至40℃，保温预热60min后，超声分散45min，加入改性聚氨酯丙烯酸酯，以1500r/min的速度高速搅拌1.5h，升温至75℃，加入聚氨酯丙烯酸酯后高速搅拌40min，升温至110℃，再加入稀释剂，光引发剂和附着力促进剂，边搅拌边反应3h；

(2)降温至90℃，加入流平剂、消泡剂和增稠剂，搅拌反应1.5h；

(3)边搅拌边缓慢降温至60℃，加入纳米耐磨材料，搅拌2.5h后，降至室温即得。

前述制备方法中，改性环氧丙烯酸酯具体通过以下步骤得到：环氧树脂加入有机溶剂，超声分散60min，加热至130℃，缓慢滴加丙烯酸单体和催化剂后，反应4.5h，将温度降至90℃，加入异氰酸酯和阻聚剂混合溶液，继续反应3h得到。

前述制备方法中，环氧树脂为双酚A型环氧树脂，催化剂为胺类催化剂，阻聚剂为对苯二酚，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

前述制备方法中，稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或两种；光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮或2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮；流平剂为有机硅流平剂；消泡剂为聚醚改性有机硅性消泡剂；纳米耐磨材料为纳米级氧化铝或纳米二氧化硅。

前述制备方法中，按重量份数计，改性环氧丙烯酸酯55～75份，改性聚氨酯丙烯酸酯45～60份，聚氨酯丙烯酸酯35～40份，稀释剂25～35份，光引发剂2～3份，附着力促进剂2～6份，流平剂5～8份，消泡剂6～10份，增稠剂5～8份，纳米耐磨材料2～4份。