[发明专利]一种高分子基材用的光固化防水涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及防水性光固化涂层合成技术领域，特别涉及一种适用于高分子基材表面处理的光固化防水涂层及其制备方法。

背景技术

光固化涂料又称光敏涂料，是以紫外光为涂料固化能源，又称紫外光固化涂料，不需加热，可在纸张、塑料、皮革和木材等易燃底材上迅速固化成膜。主要由光敏树脂、光敏剂(光引发剂)和稀释剂组成，同时加入一些添加剂，如热稳定剂，制备色漆时加入颜料和填料。

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，实质上是通过形成化学键实现化学干燥。

光固化涂层与传统涂层相比，具有以下优点：固化速度快(几分之一秒到几分钟)，固化温度低，能量利用高；挥发分少，安全无污染。被业内认为是省能源、无公害、高效率的涂料新品种，在电子、橡塑、核能等对热敏感和某些特殊领域得到广泛应用与推广。

但是现有技术中，光固化涂层在高分子基材尤其是柔性高分子材料表面的应用还鲜有报道，市售的光固化涂层，一旦基材经受强力压褶、打卷、弯折，就会出现明显的白印、折痕，甚至出现漆面断折等缺陷。为了解决上述的技术问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明所要解决的第一方面技术问题是提供一种适用于高分子基材表面处理的光固化防水涂层，解决现有光固化涂层不耐曲折和防水性能等缺陷。

本发明的第二方面的是提供上述高分子基材专用的光固化防水涂层的制备方法。

本发明的第三方面的是提供上述高分子基材专用的光固化防水涂层的用途。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面的技术方案为：高分子基材用的光固化防水涂层，其包括如下组分及重量比：49-75％的光敏树脂、5-45％的防水性氟碳功能稀释剂、5-20％的光敏交联性稀释剂、1-6％的光引发剂，0-8％的消光粉。

本发明一优选技术方案中，所述的光敏树脂为一种结构为聚氨酯改性的单官能化丙烯酸大分子单体，具体结构示意图式为：

CH₂＝C(X)-C(O)-O-[(CH₂-C(Y)-O)n-C(O)-NH---]m，其中X＝H或者CH₃；Y＝H或者CH₃；n＝10-20；m＝3-5。

本发明一优选技术方案中，防水性氟碳功能稀释剂选自下列羧基化合物的一种或者两种以上的任意混合：丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟异辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯。

本发明一优选技术方案中，光敏交联性稀释剂选自下列交联稀释剂的一种或者两种以上的任意混合：二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯。

本发明一优选技术方案中，所述光引发剂选自下列光引发剂的一种或者两种以上的任意混合：2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。

本发明一优选技术方案中，所述消光粉选自一种或两种超细粒径的下列物质的混合：超细二氧化硅、超细滑石粉、纳米硬脂酸铝、纳米硬脂酸钙、聚丙烯酰胺树脂。这里所述的“超细粒径”是指粒径为纳米级。

所述光固化防水涂层为占涂层的总重量49-75％的本单位自制光敏树脂、占涂层的总重量5-45％的防水性氟碳功能稀释剂、占涂层的总重量5-20％的光敏交联性稀释剂、占涂层的总重量1-6％的光引发剂以及占涂层的总重量0-8％的消光粉在温度为20-25℃时混合预聚反应而得。

本发明还提供了一种高分子基材用的光固化防水涂层的制备方法，该方法包括以下步骤:按比例将光敏树脂、防水性氟碳功能稀释剂和光敏交联性稀释剂分别加入反应釜中，搅拌直到混合均匀，在温度为20-25℃时搅拌情况下缓慢加入光引发剂，搅匀密封得到光固化涂料。

本发明一优选技术方案中，在加入光引发剂的同时，搅拌加入消光粉。

本发明第三方面提供了光固化防水涂层的应用，将其涂覆于高分子基材。

所述的高分子基材包括但不限为：PVC，PE，PP，PET，PS等。