一種水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于涂料領域，特別屬于紫外光固化的水性涂料的領域。
【背景技術】
[0002]光固化水性涂料結合了水性涂料和光固化溶劑涂料的優點，近年來得到快速發展。光固化水性涂料解決了水性涂料固有的低硬度，能耗高，對施工過程中及材質表面清潔度要求高等缺點；解決了光固化溶劑涂料不安全，固化收縮等問題，實現了水性環保化、低成本化和高效率應用。隨著光固化親水涂料研宄的進一步發展，光固化親水涂料的應用范圍日趨廣泛，在金屬、木器、塑料、皮革、玻璃、陶瓷等基材上都可涂覆，從而在光纖、印刷電路板、電池、醫療器械、擋風玻璃、交通工具后視鏡、墻漆等領域大有作為。
[0003]氟材料因分子內的C-F鍵的高鍵能與低極化性而具有優異的耐高溫、耐化學介質、防水防油性能而廣泛用于航空航天、石油化工、醫藥、電力，能源領域。氟材料雖然具有以上的優點，但難于加工一直是困擾氟材料推廣的一個難點，例如:含四氟化合物不溶于常規的溶劑中，作為涂料必須通過燒結才能形成高分子薄型，這種方法在施工中難以推廣應用。此外，氟材料所具有的優異的耐熱、耐侯與耐化學介質的性能是與其氟含量密切相關的，但現今所使用的氟涂料普遍氟含量不高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種能夠在紫外光下固化，同時使用性能良好的高含氟涂料的成膜物質，所述成膜物質與溶劑、分散劑、消泡劑、流平劑、光引發劑、白炭黑組成一種含氟涂料。本發明借由以下技術方案來實現上述目的:
一種水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，該成膜物質與溶劑、分散劑、消泡劑、流平劑、光引發劑、白炭黑組成一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料，所述成膜物質其特征在于:成膜物質由氟化合物、含氟聚硅氮烷組成；
所述氟化合物采用2-(2’ -羥基-5’ -甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、雙(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1，2，2，3，4，4，5，6，6-九氟-1, 3，5-環己烷羧酸三乙烯基酯的組合物；
所述含氟聚硅烷采用全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的組合物。
[0005]優選地，所述氟化合物中2-(2’_羥基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H_苯并三唑和雙(1-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的質量比1:3?2:3。
[0006]優選地，所述氟化合物中2-(2’_羥基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H_苯并三唑和1,2, 2，3,4, 4，5，6，6-九氟-1,3，5-環己烷羧酸三乙烯基酯的質量比1:1?2:1。
[0007]優選地，所述氟化合物至少帶有3種基團。
[0008]優選地，所述含氟聚硅烷中全氟十二烷基三氯硅烷和三氟甲基三甲基硅烷質量比2:3 ?4:3ο
[0009]所述氟化合物和含氟聚硅氮烷質量比1:1。
[0010]所述水性紫外光固化含氟涂料按質量份合成:成膜物質90-150份、溶劑40-75份、分散劑5-9份、消泡劑1-3份、流平劑2-5份、光引發劑1-4份、白炭黑2_6份。
[0011]作為優選，所述溶劑采用醋酸乙酯、乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯一種或多種的水溶液。
[0012]作為優選，所述光引發劑采用安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和苯甲酰甲酸甲酯(MBF)中一種或多種。
[0013]作為優選，所述分散劑采用硬脂酸單甘油酯(GMS)、聚乙二醇和三硬脂酸甘油酯(HTG)—種或多種。
[0014]作為優選，所述消泡劑采用聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和氟硅氧烷中一種或多種。
[0015]作為優選，所述流平劑采用丙烯酸樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂一種或多種。
[0016]作為優選，白炭黑是納米級的。
[0017]白炭黑是微細粉末狀或超細粒子狀無水及含水二氧化硅或硅酸鹽類的通稱。平時所稱的白炭黑為水合二氧化硅，高純者S12含量達99.8%，質輕，原始顆粒粒徑一般小于0.0003mm，密度在2.319?2.653t/m之間，熔點是1750°C。白炭黑的化學穩定性好，受高溫不易分解、不燃燒、比表面積大、電絕緣性強，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的補強和增黏作用、良好的分散性、懸浮和振動液化特性。白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細二氧化硅凝膠和氣凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質，其組成可用S12.ηΗ20表示，其中ηΗ20是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸，不溶于水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。白炭黑加入涂料中使得耐洗刷性由原來的一千多次提高到一萬多次，人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時間由原來的250小時(粉化I級、變色2級)提高到600小時(無粉化，漆膜無變色，色差值4.8)，此外涂膜與聚碳酸酯板體結合強度大幅提高，涂膜硬度顯著增加，表面自潔能力也獲得改善。
[0018]本發明的有益效果是:
一、含有本發明的涂料固化速度快，可在常溫固化，適合于聚碳酸酯板材表面的涂飾，生產效率高，制造方便、固化產物性能好，固化后制得的試樣具有優異的附著力、抗劃傷性及防污性；
二、采用本發明制得固化涂料，其高含氟量使得耐高溫、耐化學介質、防水防油性能顯著提高，含有多個基團增強了涂料的化學穩定性和物理性質；
三、本發明采用多基團的氟化合物能增強成膜物質的固化穩定性。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例進一步闡述本發明:
實施例一
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質90份、醋酸乙酯40份、硬脂酸單甘油酯(GMS) 5份、聚二甲基硅氧烷I份、丙烯酸樹脂2份、安息香雙甲醚I份、白炭黑2份。
[0020]實施例二
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質100份、醋酸乙酯10份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、硬脂酸單甘油酯(GMS) 5份、聚乙二醇I份、聚二甲基硅氧烷I份、乙二醇硅氧烷I份、丙烯酸樹脂I份、脲醛樹脂I份、三聚氰胺甲醛樹脂I份、安息香雙甲醚I份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173) I份、白炭黑2份。
[0021]實施例三
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質110份、醋酸乙酯10份、乙醇20、丙二醇甲醚醋酸酯20份、硬脂酸單甘油酯(GMS)5份、聚乙二醇3份、乙二醇硅氧烷I份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷I份、丙烯酸樹脂2份、脲醛樹脂I份、三聚氰胺甲醛樹脂I份、安息香雙甲醚I份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO) 2份、苯甲酰甲酸甲酯(MBF) I份、白炭黑3份。
[0022]實施例四
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質120份、醋酸乙酯10份、乙醇20份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、硬脂酸單甘油酯(GMS) 5份、聚乙二醇I份、三硬脂酸甘油酯(HTG)2份、聚二甲基硅氧烷I份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷I份、脲醛樹脂I份、三聚氰胺甲醛樹脂I份、安息香雙甲醚I份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173)1份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO) I份、白炭黑5份。
[0023]實施例五
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質135份、醋酸乙酯10份、乙醇30、丙二醇甲醚醋酸酯20份、硬脂酸單甘油酯(GMS)I份、聚乙二醇4份、三硬脂酸甘油酯(HTG)3、聚二甲基硅氧烷I份、乙二醇硅氧烷I份、氟硅氧烷I份、脲醛樹脂2份、三聚氰胺甲醛樹脂3份、安息香雙甲醚I份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173)1份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO) 2份、白炭黑6份。
[0024]實施例六
一種水性紫外光固化含氟涂料，由以下原料按質量份組成:成膜物質150份、醋酸乙酯30份、乙醇5份、丙二醇甲醚醋酸酯40份、三硬脂酸甘油酯(HTG)9份、乙二醇硅氧烷I份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷2份、丙烯酸樹脂I份、三聚氰胺甲醛樹脂4份、安息香雙甲醚I份、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173)2份、苯甲酰甲酸甲酯(MBF)I份、白炭黑6份。
[0025]盡管這里參照本發明的解釋性實施例對本發明進行了描述，上述實施例僅為本發明較佳的實施方式，本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。
【主權項】
1.一種水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，其特征在于:成膜物質由氟化合物、含氟聚硅氮烷組成；所述氟化合物采用2-(2’_羥基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、雙(1-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1，2，2，3，4，4，5，6，6-九氟-1，3，5-環己烷羧酸三乙烯基酯的組合物；所述含氟聚硅烷采用全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的組合物。2.根據權利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，其特征在于:所述氟化合物中2-(2’_羥基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和雙(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的質量比1:3?2:3。3.根據權利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，其特征在于:所述氟化合物中2-(2’_羥基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和1，2，2，3，4，4，5，6，6-九氟-1, 3，5-環己烷羧酸三乙烯基酯的質量比1:1?2:1。4.根據權利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，其特征在于:所述含氟聚硅烷中全氟十二烷基三氯硅烷和三氟甲基三甲基硅烷質量比2:3?4:3。5.根據權利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，其特征在于:所述氟化合物和含氟聚硅氮烷質量比1:1。
【專利摘要】本發明公開了一種水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質，屬于涂料領域，特別屬于紫外光固化的水性涂料的領域。所述水性紫外光固化含氟涂料的成膜物質由以下原料組成：2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2,2,3,4,4,5,6,6-九氟-1,3,5-環己烷羧酸三乙烯基酯的組合物、全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷的組合物。含有該成膜物質的含氟涂料固化產物性能好，固化后制得的試樣具有優異的附著力、抗劃傷性及防污性。
【IPC分類】C09D7/12, C09D183/08
【公開號】CN104946131
【申請號】CN201510339484
【發明人】黃波
【申請人】成都納碩科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月18日