一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，特別屬于紫外光固化的水性涂料的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光固化水性涂料結(jié)合了水性涂料和光固化溶劑涂料的優(yōu)點，近年來得到快速發(fā)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(zhì)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(xiàn)了水性環(huán)保化、低成本化和高效率應(yīng)用。隨著光固化親水涂料研宄的進(jìn)一步發(fā)展，光固化親水涂料的應(yīng)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(yī)療器械、擋風(fēng)玻璃、交通工具后視鏡、墻漆等領(lǐng)域大有作為。
[0003]氟材料因分子內(nèi)的C-F鍵的高鍵能與低極化性而具有優(yōu)異的耐高溫、耐化學(xué)介質(zhì)、防水防油性能而廣泛用于航空航天、石油化工、醫(yī)藥、電力，能源領(lǐng)域。氟材料雖然具有以上的優(yōu)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(guī)的溶劑中，作為涂料必須通過燒結(jié)才能形成高分子薄型，這種方法在施工中難以推廣應(yīng)用。此外，氟材料所具有的優(yōu)異的耐熱、耐侯與耐化學(xué)介質(zhì)的性能是與其氟含量密切相關(guān)的，但現(xiàn)今所使用的氟涂料普遍氟含量不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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抗菌涂料。本發(fā)明借由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)90-150份、溶劑40-75份、納米鋅粉2_6份、分散劑5_9份、消泡劑1_3份、流平劑2-5份、光引發(fā)劑1-4份、白炭黑2-6份。
[0005]作為優(yōu)選，所述成膜物質(zhì)由氟化合物、含氟聚硅氮烷合成。
[0006]優(yōu)選地，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(huán)己烷羧酸三乙烯基酯的組合物。
[0007]優(yōu)選地，所述氟化合物至少帶有3種基團(tuán)。
[0008]優(yōu)選地，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。
[0009]作為優(yōu)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。
[0010]作為優(yōu)選，所述光引發(fā)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?；?二苯基氧化膦(TPO)和苯甲酰甲酸甲酯(MBF)中一種或多種。
[0011]作為優(yōu)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。
[0012]作為優(yōu)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。
[0013]作為優(yōu)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。
[0014]作為優(yōu)選，白炭黑是納米級的。
[0015]白炭黑是微細(xì)粉末狀或超細(xì)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(dá)99.8%，質(zhì)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(xué)穩(wěn)定性好，受高溫不易分解、不燃燒、比表面積大、電絕緣性強(qiáng)，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的補(bǔ)強(qiáng)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(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細(xì)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(zhì)，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(jié)合強(qiáng)度大幅提高，涂膜硬度顯著增加，表面自潔能力也獲得改善。
[0016]納米鋅粉呈規(guī)則球狀，表面氧化少，球晶表面光滑、整潔，融熔變形及粘連成葡萄狀、平臺狀的顆粒極少，分散性好，粒度均勻，具有高品質(zhì)防腐效果，比表面積大，松裝比重小，涂料遮蓋效率高，化工還原效果好，納米鋅具備了納米效應(yīng)從而有極佳的化學(xué)活性及好的抗靜電性能，抗菌抑菌、祛味防酶等一系列獨(dú)特性能。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
一、本發(fā)明固化速度快，可在常溫固化，適合于聚碳酸酯板材表面的涂飾，生產(chǎn)效率高，制造方便、固化產(chǎn)物性能好，固化后制得的試樣具有優(yōu)異的附著力、抗劃傷性及防污性；
二、本發(fā)明采用含氟化合物制得固化涂料，其高含氟量使得耐高溫、耐化學(xué)介質(zhì)、防水防油性能顯著提高，含有多個基團(tuán)增強(qiáng)了涂料的化學(xué)穩(wěn)定性和物理性質(zhì)；
三、本發(fā)明采用納米級白炭黑可以提高耐磨性、強(qiáng)度、抗老化性和改善材料表面的光潔度。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明:
實施例一
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)90份、醋酸乙酯40份、硬脂酸單甘油酯(GMS) 5份、納米鋅粉2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。
[0019]實施例二
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)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、納米鋅粉3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。
[0020]實施例三
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)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、納米鋅粉4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?；?二苯基氧化膦(TPO) 2份、苯甲酰甲酸甲酯(MBF) I份、白炭黑3份。
[0021]實施例四
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)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、納米鋅粉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) I份、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(TPO) I份、白炭黑5份。
[0022]實施例五
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)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、納米鋅粉6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) I份、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(TPO) 2份、白炭黑6份。
[0023]實施例六
一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)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、納米鋅粉2.5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。
[0024]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實施例僅為本發(fā)明較佳的實施方式，本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)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(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于:由以下原料按質(zhì)量份組成:成膜物質(zhì)90-150份、溶劑40-75份、納米鋅粉2_6份、分散劑5_9份、消泡劑1_3份、流平劑2-5份、光引發(fā)劑1-4份、白炭黑2-6份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于:成膜物質(zhì)由氟化合物、含氟聚硅氮烷合成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于:所述氟化合物采用至少三個基團(tuán)的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(huán)己烷羧酸三乙烯基酯的組合物。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于: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。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于: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。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于:所述光引發(fā)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?；?二苯基氧化膦(TPO)和苯甲酰甲酸甲酯(MBF)中一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于: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。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于: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。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于: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。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，其特征在于:白炭黑是納米級的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚碳酸酯板材用水性紫外光固化抗菌含氟涂料，屬于涂料領(lǐng)域，特別屬于紫外光固化的水性涂料的領(lǐng)域。所述水性紫外光固化抗菌含氟涂料由以下原料組成：成膜物質(zhì)、溶劑、納米鋅粉、分散劑、消泡劑、流平劑、光引發(fā)劑、白炭黑。本該含氟涂料固化產(chǎn)物性能好，固化后制得的試樣具有優(yōu)異的附著力、抗劃傷性及防污性。
【IPC分類】C09D4/02, C09D7/12, C09D4/06
【公開號】CN104945975
【申請?zhí)枴緾N201510339263
【發(fā)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