[发明专利]防雾聚合物、涂料组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防雾齐聚物，由含有亲水基团的丙烯酸单体，含有羟基、羧基、氨基的丙烯酸单体中的一种或几种的混合物，脂肪族长链型丙烯酸单体聚合后，与含有异氰酸酯基团的丙烯酸单体或齐聚物反应得到；其重量平均分子量为2,000～100,000。还公开了一种包括上述防雾齐聚物的涂料组合物及上述防雾齐聚物和涂料组合物的制备方法。该防雾齐聚物可以直接或作为涂料组合物的一部分涂覆在透明素材表面；含有羟基、羧基或氨基的与含有异氰酸酯基团反应后，使其可以用紫外光固化；含有的羟基、羧基或氨基还能够提高防雾齐聚物与素材之间的附着力；脂肪族长链型丙烯酸单体使其具有良好的耐水解性能；该涂料组合物防雾性能好，与素材附着力高。

技术领域

本发明涉及防雾涂料领域，特别地，涉及一种用于提高透明素材表面防雾性能的防雾聚合物、涂料组合物及其制备方法。

背景技术

在日常生活中，由于温度及湿度差异，环境中的小水滴容易凝结在透明素材的表面，形成许多球状的微小水滴，使透明素材表面产生雾气；而这些微小水滴会使光线产生不规则的散射、反射和衍射，从而显著影响了光线的透射能力。目前，透明素材的防雾方法主要包括：(1)表面活性剂直接渗入法；(2)表面活性剂直接涂覆法；(3)高分子涂覆法。前两种方法得到的透明素材防雾稳定性差，需经常重复采用活性剂处理素材表面以保证其防雾性能；第三种方法因得到的透明素材防雾效果好、防雾性能持久且具有较好的机械性能而广受关注，其防雾原理是利用高分子聚合物涂层在透明素材上形成高亲水性表面，使表面对水的接触角变小，从而水极易润湿铺展于涂层表面形成极薄水膜，起到长久的防雾效果。然而，一般的高分子材料难以与透明素材表面特别是玻璃表面形成良好的附着力，且耐水解性能不佳，长期使用稳定性不好。

发明内容

本发明提供了一种防雾聚合物、涂料组合物及其制备方法，以解决透明素材表面防雾性能差、防雾涂料与素材之间附着力不好、防雾涂料涂装后稳定性不好的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种防雾聚合物，所述防雾聚合物是由含有亲水基团的丙烯酸单体、脂肪族长链型丙烯酸单体和第一丙烯酸单体聚合后，与含有异氰酸酯基团的丙烯酸单体或齐聚物反应得到；所述脂肪族长链型丙烯酸单体中脂肪链的碳原子个数大于等于8；所述第一丙烯酸单体为含有羟基的丙烯酸单体、含有羧基的丙烯酸单体、含有氨基丙烯酸单体中的一种或几种的混合物；所述防雾聚合物的重量平均分子量为2,000～100,000。

进一步地，所述防雾聚合物由以下质量百分含量的丙烯酸单体反应得到：所述含有亲水基团的丙烯酸单体的质量百分含量为10～70％，所述脂肪族长链型丙烯酸单体的质量百分含量为3～30％，所述第一丙烯酸单体的总的质量百分含量为5～50％，所述含有异氰酸酯基团的丙烯酸单体或齐聚物的质量百分含量为1～20％。

进一步地，所述含有亲水基团的丙烯酸单体为含有磺酸基、季铵盐基团的丙烯酸单体中的一种或两种；和/或，所述脂肪族长链型丙烯酸单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯中的一种或两种。

进一步地，所述含有羟基的丙烯酸单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、苯基缩水甘油醚丙烯酸酯中的一种或几种的混合物；所述含有羧基的丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、琥珀酸单[2-[(2-甲基-丙烯酰基)氧]乙基]酯中的一种或几种的混合物；所述含有氨基的丙烯酸单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基二丙烯酰胺中一种或两种。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述防雾聚合物的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将所述含有亲水基团的丙烯酸单体、脂肪族长链型丙烯酸单体和第一丙烯酸单体混合，在氮气保护下，冷凝回流反应得到混合液；

(2)所述步骤(1)得到的混合液与所述含有异氰酸酯基团的丙烯酸单体或齐聚物在氮气保护下反应，得到所述防雾聚合物。