[发明专利]用于塑料面漆的紫外光固化亮光油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属涂料领域，特别是涉及一种用于塑料面漆的紫外光固化亮光油及其制备方法，是一种可应用于键盘、鼠标、手机、电视等塑料外壳表面紫外光固化亮光油。

背景技术

紫外光固化涂料是20世纪60年代末由德国拜耳公司开发的一种环保型节能涂料。该涂料在受到紫外光照射后发生光化学反应，使涂层快速聚合、交联而固化。与传统热固化涂料相比，紫外光固化涂料具有节能环保、生产效率高、固化速度快、对基材适用范围广等优点，且非常适用于企业的流水化作业，简化了工序，因此具有更为广阔的市场前景。

随着对基材表面涂层的装饰效果和保护性能要求提高，研究者们通过在有机组分间添加无机纳米粒子来制备UV固化有机/无机杂化涂料，使其在硬度、耐磨性和耐溶剂性等方面比纯有机聚合物涂料有一定的提高。目前UV固化有机/无机杂化涂料普遍使用的是线性聚合物，其具有较高的粘度，在制备时需加入大量活性稀释剂或溶剂，这不但会造成固化膜收缩和开裂，而且含有大量有机挥发物，易对环境和人体造成伤害；此外还存在相容性问题，使涂料中无机组分含量提高受到极大限制，无法进一步改善涂膜性能。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种涂料经紫外光固化后，涂层不但光泽度好、硬度高、附着力强，而且表现出极佳的耐磨、耐热和耐候性的用于塑料面漆的紫外光固化亮光油及其制备方法。

本发明以纳米粒子为无机组分、超支化聚合物为有机组分制备UV固化涂料，其特殊的球形结构和分子表面富集的活性端基与无机纳米粒子有强的界面相互作用，将会使UV固化超支化聚合物基有机/无机涂料既有良好柔韧性和成膜性，又有高硬度、优良的耐磨、耐热、耐候性能，同时共混操作简单，易于实现工业化。因此，充分利用超支化聚合物的独特优点，制备高性能UV固化超支化聚合物/无机物杂化涂料，不但可以广泛应用于各种基材如金属、塑料、木材、玻璃、纤维等涂层，而且可以解决目前线性聚合物基杂化涂料的缺陷。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种用于塑料面漆的紫外光固化亮光油，由以下重量百分比的组分制成：

所述超支化聚合物选自超支化聚酯丙烯酸酯、超支化聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种；其中超支化聚酯丙烯酸酯为UVR-55；超支化聚氨酯丙烯酸酯为UVR-52；具体是超支化聚酯丙烯酸酯选自日本东井化学株式会社UVR-55，官能度为6；超支化聚氨酯丙烯酸酯选自日本东井化学株式会社UVR-52，官能度为5。

所述的活性稀释剂是指官能度在2-3的多官能丙烯酸酯类单体；

所述的无机纳米材料是指气相纳米二氧化硅；选自德固赛AEROSIL R972。

所述的光引发剂选自羟基环己基苯甲酮（Irgacure184）或α,α-二甲基-α-羟基苯乙酮(Irgacure1173)；

所述的流平剂选自聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅和丙烯酸酯共聚物中的一种；

所述溶剂是与超支化聚合物相溶的溶剂；

制备时，采用高速剪切分散机和超声细胞破碎仪，将改性纳米SiO₂预先均匀分散于活性稀释剂中，再向其中加入超支化聚酯丙烯酸酯、引发剂、流平剂和溶剂，混合充分搅拌均匀，得到紫外光固化亮光油。

进一步地，所述的溶剂优选为丙酮、丁酮、乙醇、正丙醇、异丙醇、醋酸丁酯、醇酸乙酯、甲基异丁基酮、环已酮、丙二醇甲醚和丙二醇乙醚中的一种或多种。

所述活性稀释剂优先选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、己二醇二丙烯酸酯（HDDA）和二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）中的一种或多种。

所述超声细胞破碎仪工作的超声频率优选为20KHz，输出功率优选为160W。

所述用于塑料面漆的紫外光固化亮光油的制备方法：采用高速剪切分散机和超声细胞破碎仪，将气相纳米SiO₂预先均匀分散于活性稀释剂中，再向其中加入超支化聚酯丙烯酸酯、引发剂、流平剂和溶剂，混合充分搅拌均匀，得到紫外光固化亮光油。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：

（1）本发明所述的紫外光固化亮光油喷涂到配套的底漆上静置1-2分钟后，红外I.R65℃±5℃流平3-5分钟，再进行紫外光UV固化，能量为400—600mj/cm²（能量计型号为：UV—Integrator140）。