高親水高耐磨有機/無機雜化光固化涂料組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于紫外光固化涂料領域，具體設及一種高親水高耐磨有機/無機雜化光 固化涂料組合物。
【背景技術】
[0002] 隨著人民生活水平的日益提高，人們對一些傳統的材料的性能有了更高的要求， 其中對于一些透明材料，如玻璃，在高濕度或有水環境下的透明性有了更高的要求。其中， 在汽車玻璃和浴室玻璃/鏡子上的應用較為廣泛。在汽車玻璃上，前后擋風玻璃可W有雨 刷器保證其在雨天的不會影響視線，但后視鏡及汽車側窗玻璃則不具備運種功能，致使運 兩個部位的表面在雨天會有大量水滴粘附在表面，影響司機觀察后車情況，存留安全隱患。 同時，后視鏡及汽車側窗玻璃屬于室外使用，浴室玻璃/鏡子則需經常擦拭，運也對材料表 面的耐磨性提出了一定的要求。
[0003] 為了解決運些問題，一般會對材料表面進行疏水或親水處理。疏水常用為全氣樹 脂類，一方面價格較高，另一方面該類樹脂一般較軟，耐磨性差，同時其疏水特性也導致其 表面容易吸附油污和灰塵，反而達不到要求的效果。而有機親水涂料本身價格較為便宜，也 可通過一些改性提高其耐磨性。使用有機親水涂層相比于疏水處理不但施工方便，而且價 格低廉。
[0004] 傳統有機親水涂料主要采用水溶性高分子材料，W水或有機溶劑為介質涂覆在基 材表面，烘干后高溫交聯反應得到親水涂層。該方法的涂料生產工藝復雜，且有有機溶劑排 放。雖然目前的親水涂料大都W水為介質，但其中醇酸類溶劑仍占有相當的比例，有機排放 不可忽視。另一方面，此類涂料需要較高的烘烤溫度，特別是后期的高溫交聯反應，烘道溫 度往往設置在400°cW上，能源消耗非常巨大，另外也對基材耐熱性有著較高要求。而紫外 光固化涂層固化溫度低，而且更加方便現場施工，不含溶劑的配方更能大大降低有機排放。 陽0化]國內專利CN102898036A公開了一種基于玻璃表面的超親水薄膜的制備方法，該 方法利用酸堿兩步法制備的Si〇2溶膠與聚乙二醇超聲混合后涂布在玻璃表面，再在450~ 500°C燒結1~3h。該涂層粘結力強，耐磨好，但是較高的溫度和燒結時間會導致能耗提高。
[0006] 國內專利CN102795791A公開了一種耐磨超親水增透涂層，該涂層通過反復沉積 聚二締丙基二甲基氯化錠和聚苯乙締橫酸鋼制備5~20層的雙層結構，再通過反復沉積聚 二締丙基二甲基氯化錠和含有粒徑為10~40nm的Si化球形納米粒子的懸浮液制備3~ 8層的雙層結構，再通過100~140°C的水熱處理和在600~800°C的馬弗爐中澤火100~ 300s制得所需涂層。盡管該方法制得的涂層能夠達到甜的高硬度且水接觸角也很小，但步 驟復雜，能耗大，只是對性能有特殊高要求的用戶合適。
[0007] 國內專利CN1818004A公開了一種眼鏡片用防霧耐磨涂膜溶液的制備方法，該溶 液分為A和B兩個組分，A組分為聚合得到的親水樹脂，B組分為無機耐磨氧化物的溶膠， 將A，B兩個組分用酸催化劑調節至同抑后按一定比例混合即可得到防霧耐磨涂料。該涂 料中無機氧化物均勻分布在涂層中，親水好，壽命長，雖然熱處理溫度僅為l〇〇°C，但熱處理 時間普遍較長（0. 5~5小時），同時其中還使用了溶劑，有一定的VOC排放。
[0008] 國內專利CN102086348A公開了一種聚氨醋固化丙締酸醋樹脂防霧涂料的制備方 法，該涂料由親水性丙締酸樹脂，封閉型聚酸異氯酸醋固化劑和催化劑二月桂酸二下基錫 組成。該涂層硬度大于2H，耐磨性能好，防霧性能較為一般，固化過程需要時間較長，且需分 段固化（50°C~120°C)，工藝較為復雜。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于克服上述親水耐磨涂料存在的不足，提供一種高親水高耐磨有 機/無機雜化光固化涂料組合物。該涂料通過紫外光固化，固化速度快，無溶劑排放，無需 高溫烘烤，節能。固化后的涂層，親水性極佳，耐磨好，非常適合玻璃表面應用。
[0010] 本發明的目的是通過W下技術方案來實現的：
[0011] 本發明設及一種高親水高耐磨有機/無機雜化光固化涂料組合物，所述組合物包 括如下重量份數的各組分：
[0012] 親水光固化低聚物 60~75份， 高官能度光固化樹脂 5~15份， 活性稀釋劑 12~20份， 光引發劑 4~6份， 規劑 0.01~化目份， 無機功能添加劑 0. 4~2份；
[0013] 所述無機功能添加劑選自多乙締基倍半硅氧烷、甲基丙締酷氧基倍半硅氧烷、丙 締酷氧基倍半硅氧烷。
[0014] 優選的，所述親水光固化低聚物包括親水聚氨醋丙締酸醋、親水環氧丙締酸醋、親 水聚醋丙締酸醋、親水丙締酸改性聚丙締酸醋的一種或幾種的組合。更優選的，親水光固化 低聚物雙鍵官能度大于等于3,該限定的官能度能提高涂層的交聯密度，改善機械性能。更 進一步優選的，親水光固化樹脂為乙氧基改性低聚物，該低聚物具有良好的穩定性。最優選 的，乙氧基鏈段分子量大于等于800,進而保證具有良好的親水性。
[0015] 優選的，所述高官能度光固化樹脂包括聚氨醋丙締酸醋，環氧丙締酸醋，聚醋丙締 酸醋，丙締酸改性聚丙締酸醋的一種或幾種的組合。更優選的，高官能度光固化樹脂為聚氨 醋丙締酸醋，該樹脂能夠為涂層提供較好的耐磨性能。更進一步優選的，官能度大于等于6， 該限定的官能度能保證涂層的交聯密度，進而保證涂層的機械性能；在本發明的體系中，如 官能度低于6會導致使涂層固化不完全。
[0016] 優選的，所述活性稀釋劑包括單官能、雙官能和多官能紫外光固化單體的一種或 兩種W上的組合物。更優選的，活性稀釋劑為雙官或S官單體，包括1,6-己二醇二丙締酸 醋、新戊二醇二丙締酸醋、二縮丙二醇二丙締酸醋、=縮丙二醇二丙締酸醋、=徑甲基丙烷 二丙締酸醋、下二醇二丙締酸醋、=徑甲基丙烷=丙締酸醋、季戊四醇=丙締酸醋中一種或 兩種W上的組合物。上述限定的活性稀釋劑可保證較低粘度情況下有利于形成較好的網狀 結構。
[0017] 優選的，所述光引發劑選自二苯甲酬、I-徑基-環己基-苯基甲酬、2-徑基-2-甲 基-1-苯基-1丙酬、2, 4, 6-S甲基苯甲酯基-二苯基氧化麟、異丙基硫雜蔥酬中的一種或 幾種。
[0018] 優選的，所述助劑為流平劑，消泡劑，濕潤分散劑，阻聚劑中的一種或兩種W上的 組合物。
[0019] 優選的，所述無機功能添加劑為八乙締基倍半硅氧烷（OVPOSS)，全徑丙基倍半娃 氧燒全甲基丙締酸醋混合物（OMPOSS)，全徑丙基倍半硅氧烷全丙締酸醋混合物（0AP0S巧， 屯異下基~單徑丙基倍半硅氧烷丙締酸醋，屯異下基-單徑丙基倍半硅氧烷甲基丙締酸 醋，屯異辛基-單徑丙基倍半硅氧烷甲基丙締酸醋，屯異下基-單徑甲基倍半硅氧烷甲基丙 締酸醋中的一種或幾種的組合。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0021] 1、本配方中各組分相容性好，粘度低，加熱后可直接涂布，減少了揮發性有機化合 物的排放；
[0022] 2、常規熱固熱塑體系由于需要加熱固化，且所需溫度達到200~400°C，耗費大量 電能，而本發明中即使較低溫度下，涂層也較易流平，節省了大量能源；
[0023] 3、本發明中加入多乙締基/甲基丙締酷氧基/丙締酷氧基倍半硅氧烷，提高了體 系交聯密度，增加了樹脂與玻璃基材之間的相互作用，從而提高了附著力的同時也提高了 涂層的耐磨性能。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。