[发明专利]一种水溶性防污防涂鸦助剂及其应用

说明书

本发明公开了一种水溶性防污防涂鸦助剂及其应用，该助剂在全氟聚醚链段的基础上引入聚硅氧烷链段、含有叔氨基的水溶性有机链段、光固化活性基团和‑CO‑NH‑等基团，提高了助剂与水性UV漆膜的相溶性、附着力，并能使全氟聚醚链段迁移地更彻底，进而使得漆膜具有良好的抗污性能和耐磨性能；应用：其在防污防涂鸦水性UV光固化涂料中的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及具有水溶性并适用于水性UV光固化涂料的助剂，具体涉及一种水溶性防污防涂鸦助剂及其应用。

背景技术

水性UV光固化涂料具有固化速度快，节省能源，对环境污染小，固化产物性能好，适合于高速自动化生产等优点，是传统涂料(尤其是溶剂型涂料)的主要替代品，越来越受到涂料界的重视。然而，由于水性UV涂料所形成的漆膜含有大量的羰基、氨基等极性官能团，导致漆膜的抗污抗涂鸦性能差。提高现有水性UV涂料漆膜表面的防污、防粘和防涂鸦性能，一直是涂料研究的热点和难点，尤其是应用于计算机、通信和消费电子等表面的3C涂料，以及显示器和触控屏等光学膜表面的增硬涂料，还有用于防治城市牛皮癣的防涂鸦涂料等低表面能涂料。从技术角度讲，实现材料表面的疏水疏油功能，主要有两种途径，一是在材料表面添加低表面能物质，主要是有机氟和有机硅；二是在材料表面构建粗糙结构。毫无疑问地是，研究在现有涂料配方中添加一种高效的抗污助剂，而不改变原有涂料的其它性能，是一种快捷、高效而且实用的方法。

全氟聚醚(PFPE)不含有PFOA、PFCS等环境累积性化学成分，是一种安全环保的氟源。它与涂料中其它碳氢组份相溶性差，成膜过程中会上浮于漆膜的表面，进而降低漆膜的表面能，最终实现防油、防水和防尘等功能。中国发明专利CN106220839A公开了一种全氟聚醚基防涂鸦助剂及其制备方法，结构式如下：

其中，n为自然数且2≤n≤30；X为R¹N(R²)-或-HN-R²，R¹、R²分别为含有聚氨酯结构的取代基，且X的末端含有醇羟基。然而此化合物主要是含有聚氨酯结构等基团，其难以应用于UV光固化涂料中，在UV光固化涂料中相容性差，难以发挥其防污防涂鸦功能。

又如发明专利CN2005800145739公开了一种具有抗污效果的全氟聚醚改性丙烯酸酯，然而此专利公开的化合物应用于涂料后，涂料在发生UV光固化过程中，空气中的氧气会对固化产生氧阻聚作用，同时此化合物与漆膜的附着力和相容性都较差，进而会在产品的使用过程中发生全氟聚醚不断地脱离漆膜表面，最终导致漆膜防污功能的耐久性变差，因此其虽然实现了一定的防污耐磨性，但效果仍不理想，而且该化合物并不能溶解于水性UV涂料，即不能应用于水性UV涂料的防污防涂鸦性能改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种水溶性防污防涂鸦助剂，其适用于水性UV光固化涂料，并能实现长期稳定的防污防涂鸦效果，耐磨性好。

本发明还提供了一种防污防涂鸦水性UV光固化涂料。

为解决以上技术问题，本发明采用的一种技术方案如下：

一种水溶性防污防涂鸦助剂，所述水溶性防污防涂鸦助剂具有如下结构通式：

其中，R_f为全氟聚醚酰基基团；

X₁为含有仲氨基的有机基团，R_f与所述仲氨基的氮原子相连；

X₂为含有叔氨基的水溶性有机基团；

R^A为含有光固化活性基团和-CO-NH-的有机基团，所述R^A通过其含有的所述-CO-NH-上的碳原子与所述X₂中的所述叔氨基的氮原子相连；