[发明专利]一种用于PET膜的水性纳米陶瓷涂料及其制备方法和涂装方法

说明书

本发明公开了一种用于PET膜的水性纳米陶瓷涂料及其制备方法和涂装方法，该涂料的原料包括水性涂料，水性纳米陶瓷树脂，无水乙醇和水；其中水性涂料包括水性色浆，无水乙醇，水性聚氨酯树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，增稠剂，流平剂，消泡剂，磷酸和水；其中水性色浆包括水性聚氨酯树脂，色料，无水乙醇，分散剂，流平剂和水；通过各组分配比依次制备出水性色浆、水性涂料及水性纳米陶瓷涂料；通过涂料辊涂至PET膜上高温加热完成固化。本发明的配方中使用水性聚氨酯树脂和磷酸有助于改善基材表面分子结构，起到钝化作用，使得涂料易于与PET膜达到固化结合，还克服了传统氟碳涂料的缺陷，涂层硬度可以达到3‑4H，具有耐磨及抗划伤性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种用于PET膜的水性纳米陶瓷涂料及其制备方法和涂装方法。

背景技术

PET膜主要用于光伏背板、汽车玻璃、包装等用途，为增强其耐磨性、防渗透性、耐腐蚀性，需要在表面辊涂一层保护涂层，目前多使用氟碳涂料(FEVE)。但这种氟碳涂料具有难以解决的自身缺陷：1)对臭氧层的破坏及对水和土壤环境造成的污染难以在短时间消除，以及在涂装过程中会释放二甲苯等大量有毒的有机溶剂到大气中。2)氟碳涂层硬度低(1H以下)，耐磨损划伤性能差，对PET膜的保护不够。3)氟碳涂层分子孔隙大，水汽阻隔及耐酸雨、盐雾腐蚀能力较差。4)氟碳漆表面的静电会吸附大量灰尘及腐蚀性污染物，影响透光性及散热性。

为此，有人提出采用水性纳米陶瓷树脂，替代氟碳树脂。纳米陶瓷涂料水性环保，表面硬度高耐磨耐划伤，具有良好的水汽阻隔和防腐性能；同时，其抗静电的特性以及纳米分子结构表面致密，疏水自洁使基材表面不易积灰，易于日常清洗维护，是理想的光伏PET涂覆材料。但是，普通的陶瓷树脂为无机材料，与有机材料PET膜很难结合或者结合后易分离。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于PET膜的水性纳米陶瓷涂料及其制备方法，原料组分以质量分数计为，水性涂料50-75％，水性纳米陶瓷树脂20-45％，无水乙醇1-5％和余量去离子水；

其中所述水性涂料的组分以质量分数计为，水性色浆40-70％，无水乙醇10-20％，水性聚氨酯树脂10-20％，聚甲基丙烯酸甲酯1-10％，增稠剂1-5％，流平剂0.5-2％，消泡剂0.5-2％，磷酸0.5-2％和余量去离子水；

其中所述水性色浆的组分以质量分数计为，水性聚氨酯树脂35-60％，色料30-50％，无水乙醇2-15％，分散剂0.5-2％，流平剂0.5-2％和余量去离子水。

上述水性纳米陶瓷涂料的配方中，磷酸可以用醋酸代替，用于与水性聚氨酯树脂结合，增加与基材的附着力。水性聚氨酯树脂的分子式为(C10H8N2O2·C6H14O3)x，是由二异氰酸酯或多异氰酸酯与带有2个以上羟基的化合物反应生成之高分子化合物的总称,其主链上含有许多重复的NHCOO基团，有助于改善基材表面分子结构，起到钝化作用，使得制备的涂料易于与PET膜达到固化结合。

优选的，所述水性纳米陶瓷树脂为以硅氧烷和硅溶胶为主要原料合成的水性纳米陶瓷树脂。本发明的水性纳米陶瓷树脂采用公开号为CN106349926A的“一种水性纳米陶瓷复合涂料及其涂装方法”中所公开的涂料配方及制备方法制成。

优选的，所述增稠剂为纤维素醚及其衍生物，具体为聚阴离子纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素或甲基羟丙基纤维素中的一种。

优选的，所述流平剂为有机硅类流平剂或氟碳化合物类流平剂，具体为BYK-333者TEGO-450或EFKA-3777中的一种。

优选的，所述消泡剂为水性涂料消泡剂，常用聚二甲基硅氧烷，具体为TEGO-810，中国台湾中亚F111，德谦1811中的一种

优选的，所述分散剂为水性涂料分散剂，具体为MOK-5035或BYK-190。