一種光固化耐磨防霧涂料及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光固化耐磨防霧涂料，按質(zhì)量百分比計，組成為：光固化樹脂17～52％；光固化低官能度單體12～37％；光固化高官能度單體10～55％；有機硅氧烷10～35％；光引發(fā)劑0.7～6％；催化劑0.3～4％；有機硅氧烷的分子式如式Ⅰ所示，式中，R1、R2、R3、R4獨立地選自：C1～C8的烷基、C1～C3的烷氧基、芳基、胺基、烯基、環(huán)氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或巰基，且式中至少有三個為烷氧基；催化劑為光產(chǎn)酸劑或光產(chǎn)堿劑。本發(fā)明的光固化耐磨防霧涂料，只需經(jīng)一步固化將疏水硬膜和涂層中原位生成的SiO2納米粒子相結(jié)合，保證了無機納米顆粒在涂層中的均勻分散，提高了涂層的耐磨性能；
【專利說明】-種光固化耐磨防霧涂料及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及涂料加工領(lǐng)域，尤其設及一種光固化耐磨防霧涂料及其施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物涂層已經(jīng)被廣泛應用于需要被保護或者增加美感的基材表面，如汽車拋光 漆、地板清漆、增粘前驅(qū)體W及改善耐磨耐擦傷性能涂層。該其中，隨著透明基材越來越廣 泛地被應用，如光學鏡片、汽車前罩燈、建筑玻璃、各類儀器儀表盤等等，其耐磨防霧性能也 漸漸得到了眾多研究者的重視。
[0003] 在聚合物涂層耐磨領(lǐng)域，目前最常用最有效的方法有兩種，一種是優(yōu)化涂層配方， 另一種則是在涂層中添加填料。眾所周知，納米顆粒能夠在顯著改善涂層機械性能，不對涂 層的透明度產(chǎn)生影響。通常情況下，該些納米顆粒（如Si〇2、Zr〇2和Ti〇2)會通過有機娃來 進行表面改性，W提高顆粒在聚合物載體中的分散性，亦有研究證明，填充有該些納米顆粒 所得到的涂層具有很好的耐磨性能。
[0004] 然而，填充納米無機粒子有一個很重要的問題，那就是它們在有機基體中的均相 難W分散，易導致宏觀相分離。即使是當納米顆粒已經(jīng)在有機基體中有序分散時，后續(xù)的固 化過程中仍可能發(fā)生相分離現(xiàn)象，影響整個涂層的機械性能。另外，納米顆粒的高度集中， 可能會意想不到地提高粘度，影響涂層的應用。
[0005] 針對無機納米的該些問題，目前主要的替代方法是采用溶膠-凝膠法。溶膠-凝 膠法是將無機鹽或金屬醇鹽溶于溶劑中，形成均勻的溶液后加入其它組分，在一定溫度下， 發(fā)生一系列水解和縮合反應，生成納米級粒子并形成溶膠，最后再經(jīng)干燥和燒結(jié)等處理制 成所需材料。雖然，該種方法得到的有機/無機雜化體系，能夠?qū)崿F(xiàn)涂層不出現(xiàn)相分離的同 時，提高材料的機械性能，但是該種方法對制備涂層來說仍具有局限性；制備及涂覆過程復 雜，能耗高，反應溫度高于基材承受能力等等。
[0006] 目前，在涂料行業(yè)中，光固化涂料因其高效經(jīng)濟、適應性廣、節(jié)能環(huán)保等特點而得 到很廣泛的應用。無論是國內(nèi)還是國際上，光固化涂料的年產(chǎn)量都在逐年增加。尤其對于 透明塑料基材（如日常佩戴的眼鏡、溫室大棚上的薄膜等等）來說，在光固化涂料均勻涂布 的情況下，UV光照l-5min即可，速度快、操作簡便、能耗低，不用像熱固化那樣擔屯、基材受 熱問題。
[0007] 防霧是透明基材的另一大問題。當透明固體表面成霧時，光線穿過"霧"（實際為 水蒸汽凝結(jié)在固體表面形成的小液滴）會發(fā)生的反射和折射，使得該固體的透光率下降， 也降低了該透明材料的使用效率。在人們常采取的加熱法、對流法W及涂料法中，前兩種方 法雖然能夠通過防止水蒸汽凝結(jié)的方式而有效防霧，但能耗高，運行成本高，并且具有很大 的操作局限性。而涂料法則能夠通過構(gòu)造一定的結(jié)構(gòu)或通過涂料本身對水的性能，達到很 優(yōu)異的防霧效果，與此同時并沒有任何能量損耗。所W，從節(jié)能的角度考慮，涂料法乃至光 固化涂料法是一種更為理想的防霧方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明提供了一種光固化耐磨防霧涂料，可W經(jīng)一步固化，將疏水硬膜和涂層中 原位生成的Si化納米粒子相結(jié)合，保證了無機納米顆粒在涂層中的均勻分散，提高了涂層 的耐磨性能。
[0009] 一種光固化耐磨防霧涂料，按質(zhì)量百分比計，所述光固化耐磨防霧涂料的組成 為：
[0010] 光固化樹脂 17?52%; 光固化低官能度單體 12?巧％; 光固化商官能度單體 10?55%; 有機猛氧燒 10?35%; 光引發(fā)劑 0 7?6%; 催化劑 0.3?4%。
[0011] 所述的有機娃氧燒的分子式如式I所示：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，所述光固化耐磨防霧涂料 的組成為： 光固化樹脂 17?52%; 光固化低官能度單體 12?37%; 光固化高官能度單體 IO?55%; 有機硅氧烷 IO?35%; 光引發(fā)劑 0.7?6%; 催化劑 0.3?4%; 所述的有機硅氧烷的分子式如式I所示：
式中，Rp R2、R3、R4獨立地選自：C C 8的烷基、C C 3的烷氧基、芳基、胺基、烯基、環(huán) 氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或巰基，且式中至少有三個為烷氧基； 所述的催化劑為光產(chǎn)酸劑或光產(chǎn)堿劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，所述的光固化樹脂選自 環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂、聚醚丙烯酸酯中 的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，所述的光固化低官能度 單體選自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇單丙烯酸酯、甲氧基聚 乙二醇單丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、 丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、2-(乙氧乙氧）乙二醇丙烯酸酯、雙酚A-丙基二甲基丙 烯酸酯中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，所述的光固化高官能度 單體選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五 丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，所述的光產(chǎn)酸劑選自鑰 鹽、芳族重氮鹽、金屬茂鹽或鄰硝基苯甲醛； 所述的光產(chǎn)堿劑選自氨基甲酸酯類、酮肟酯類或甲酰胺類。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5任一權(quán)利要求所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于，按質(zhì)量 百分比計，所述光固化耐磨防霧涂料的組成為： 光固化樹脂 17?47%; 光固化低官能度單體 14?24%; 光固化高官能度單體 25?45%; 有機硅氧烷 10?20%; 光引發(fā)劑 0.7?6%; 催化劑 0.3?4%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光固化耐磨防霧涂料，其特征在于， 所述的有機硅氧烷為縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或丙烯酰氧基丙基三甲氧 基娃燒； 所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮； 所述的催化劑為二芳基碘鑰鹽、三芳基硫鑰鹽或氨基甲酸芐酯。
8. -種根據(jù)權(quán)利要求1?7任一權(quán)利要求所述的光固化耐磨防霧涂料的施工方法，其 特征在于，將所述的各原料混合，分散均勻后涂布在基底上，經(jīng)紫外光固化后，得到光固化 耐磨防霧涂層。
【文檔編號】C09D167/06GK104513607SQ201410814150
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】劉磊, 唐瑞芬, 陳夢茹, 張衛(wèi)寶, 張忠良 申請人:浙江佑謙特種材料有限公司