[发明专利]一种金属用涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种金属用涂料及其制备方法和应用，所述金属用涂料包括聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯、自修复聚氨酯弹性体、改性填料、疏水球晶以及光引发剂；所述自修复聚氨酯弹性体通过将含双硫键的二元醇和/或含酰腙键的二元醇与聚氨酯预聚体混合，聚合得到；所述改性填料为表面经过硅烷偶联剂和稀土离子改性处理的基质填料；所述疏水球晶为疏水物质通过结晶形成微纳米结构的疏水球晶，所述微纳米结构包括微米级的晶核以及生长在晶核表面的纳米级的晶须；该涂料在满足涂料基本性能的前提下，并具有较好的自修复性能、机械性能、疏水性能以及稳定性能，在涂覆到金属表面后能够对金属基材起到较好的保护能力，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种金属用涂料及其制备方法和应用。

背景技术

金属涂料适用于钢材防锈，金属标牌装饰，铝合门窗保护，高档豪华轿车外壳，航空器材等。针对大多金属均存在易腐蚀，而且金属所处的外部环境复杂，极易造成磨损、刮伤等外部损坏等问题，这些都是金属涂料需要解决的问题。

一般情况下在涂装UV涂料之前，金属表面有一层氧化膜，由于这层膜导致其表面能降低，影响了金属UV涂料的附着力以及其他的性能，是金属UV涂料对金属基材常遇到的问题。

此外，随着时间的推移，涂料形成的漆膜会出现裂纹、划痕以及污点等，会严重影响表观结构的美观性，而常规操作是重新装修或重新涂覆涂料，会给人们的生活带来一定程度的不便性。

CN103666148B公开了一种防腐防火金属涂料，包括以下组分且各组分的质量百分比为：丙烯酸树脂20-27％；环氧树脂13-18％：氨基树脂7-13％；硅酸盐4-10％；阻燃剂1-2％；颜料8-22％；助剂1-4％；助溶剂1-4％；水30-45％；该涂料具有较好的防腐和防火性能，但是并未提及具有较好的自修复性能、疏水性能以及稳定性能。

鉴于此，本发明提出一种具有较好自修复性能、疏水性能、机械性能、稳定性能以及附着性能的金属用涂料非常有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明在于提供一种金属用涂料及其制备方法和应用，该涂料是一种金属表面用UV固化涂料，该涂料在满足涂料基本性能的前提下，并具有较好的自修复性能、机械性能、疏水性能以及稳定性能，在涂覆到金属表面后能够对金属基材起到较好的保护能力，具有广阔的应用前景。

本发明的目的之一在于提供一种金属用涂料，所述金属用涂料包括聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯、自修复聚氨酯弹性体、改性填料、疏水球晶以及光引发剂；所述自修复聚氨酯弹性体通过将含双硫键的二元醇和/或含酰腙键的二元醇与聚氨酯预聚体混合，聚合得到；所述改性填料为表面经过硅烷偶联剂和稀土离子改性处理的基质填料；所述疏水球晶为疏水物质通过结晶形成微纳米结构的疏水球晶，所述微纳米结构包括微米级的晶核以及生长在晶核表面的纳米级的晶须。

本发明的金属用涂料是一种金属表面用UV固化涂料，该涂料在满足涂料基本性能的前提下，并具有较好的自修复性能、机械性能、疏水性能以及稳定性能，在涂覆到金属表面后能够对金属基材起到较好的保护能力，具有广阔的应用前景。

其中，聚氨酯丙烯酸树酯是涂料中的基体原料，由于其含有羟基以及羧基等官能团，对金属基材表面具有较好的润湿性，能够提高涂料的附着力。

环氧丙烯酸酯能够提高涂料的固化速度，改善聚氨酯丙烯酸树脂的脆性，提高漆膜的耐候性、耐热性、耐磨性以及柔韧性。

自修复聚氨酯弹性体是通过含双硫键的二元醇和/或含酰腙键的二元醇与聚氨酯预聚体混合并聚合得到的，一方面，酰腙键和/或二硫键为可逆共价键，在酸作用下，在室温条件下即能实现可修复性能，避免漆膜因瑕疵引起的外观缺陷或脱落；另一方面，该聚氨酯弹性体中含有羟基，可以清洁金属表面的油墨污渍，从而进一步增加涂料在金属表面的附着力。