[發(fā)明專利]一種高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂層及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110069944.0
• 申請日: 2011-03-23
• 公開（公告）號: CN102190951A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 周建明;李錦輝;何偉強;何紹群;曾顯華;李辰
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市凌駿裝飾材料有限公司;周建明
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C08G18/65;C08G18/62;C08G18/61;C08F292/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，特別涉及一種丙烯酸聚氨酯涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

一種替代油漆用于家電、家具、地板、室內(nèi)外裝修、活動板房等的貼膜方法正在悄然興起，將帶有裝飾涂層的薄膜與鐵板粘貼能制成家電外殼，與木板粘貼能制成家具、地板，還能進行室內(nèi)外的各種裝飾、裝修貼合。帶有裝飾涂層的薄膜的主體材料為紙張、PVC膜、PET膜、BOPP膜等塑料薄膜，常用的裝飾涂層多為聚氨酯涂層。目前市場上的這種涂層在耐磨、耐劃傷、耐污、耐候性等方面存在著太多缺陷，極需要一種高耐候高耐磨的高檔涂層，以使家具、家電、家裝等提高一個檔次。

目前市場上用作木材、金屬、塑料、陶瓷表面裝飾的涂料品種較多，而用于紙張、PVC膜、PET膜、BOPP膜等塑料薄膜裝飾的涂層品種較少，大都存在著質(zhì)量差、性能低、不耐候、不耐磨等問題，適應不了社會日益增長的需要。

涂料的施工工藝范圍比較寬，一般的噴涂、浸涂、刷涂在多種情況下都能正常施工，而涂層的施工工藝范圍卻很窄，它是在成卷的紙張和塑料薄膜上進行輥涂。工業(yè)化大生產(chǎn)是用涂布機進行涂布，先用放卷輥將成卷的紙張或塑料薄膜展開，用上膠輥將涂層膠液均勻地涂布到基材上，經(jīng)過十幾米烘道出來，用收卷輥將紙張或塑料薄膜收卷，再成卷放在室溫下自然固化成與基材構(gòu)成一體的裝飾膜。為了防止紙張和塑料薄膜不被高溫烘烤變形，烘道內(nèi)的溫度必須控制在基材的熱變形溫度之下，基材經(jīng)過烘道的時間一般只有幾秒到十幾秒鐘，從烘道出來要求①溶劑要揮發(fā)干凈，否則夾在成卷塑料材料中會產(chǎn)生氣泡；②膠液流平性要好；③膠液要表干，互不相粘，能收卷。涂層工藝及基材的特殊性構(gòu)成了涂層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特殊性，這是與涂料不同點的關(guān)鍵之處。

現(xiàn)在納米材料科學技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展很快，某些具有紫外線屏蔽性能的納米無機粒子作為高分子材料的抗紫外線添加劑，是研究的熱點，本發(fā)明也利用了納米材料的特殊性能解決涂層的某些問題。納米SiO₂屏蔽紫外線的能力強，在可見光范圍是透明的，若將其作為抗紫外線添加劑加入涂層中，具有無毒、耐熱、耐候、耐磨、長效等優(yōu)點，同時還能解決涂層的另一些問題。

怎樣將納米材料加入高分子材料中，不同的加入方法表現(xiàn)出的性能不盡相同，工業(yè)化生產(chǎn)加入納米材料的方法要簡便易行，以適應大批量生產(chǎn)的需要。目前國內(nèi)許多企業(yè)普遍采用的方法是先將納米粉料高速分散或靜態(tài)分散，再與樹脂研磨混合的方法。

CN1412261A公開了一種先制成各種納米漿再加入樹脂中制備納米抗紫外聚氨酯涂料的方法，該方法的特征是將納米粒子研磨混合在樹脂中形成的涂料。

CN1931938A公開了一種用有機硅偶聯(lián)劑使納米材料端頭帶上有機官能基，再與有機活性物質(zhì)聚合，使納米材料與聚合物連接起來，形成良好的納米穩(wěn)定分散的方法。

本發(fā)明提出了另一種加入納米材料的方法，將納米SiO₂分散液加入到丙烯酸酯的游離基聚合反應中，利用納米SiO₂表面存在的大量不飽和殘鍵與丙烯酸酯單體反應，有效地防止了納米材料的二次團聚，分散更均勻，穩(wěn)定性更好。

本發(fā)明還利用納米二氧化硅的微觀表面性能，提出了一種與丙烯酸酯和聚氨酯兩者都能進行化學鍵合的方法，構(gòu)成的無機—有機互穿網(wǎng)絡聚合物結(jié)構(gòu)，大大提高了涂層的耐候性和耐磨性。

本發(fā)明還利用了有機硅樹脂的優(yōu)良性能，用端羥基聚硅氧烷改性HDI預聚物，控制端羥基聚硅氧烷的加入量，有效地改善了涂層的柔軟性、耐低溫性、耐候性及耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種丙烯酸聚氨酯涂層及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂層，由帶羥基的納米SiO₂改性丙烯酸酯樹脂與帶異氰酸根的六次甲基二異氰酸酯預聚物固化劑混合而成。

優(yōu)選的，帶羥基的納米SiO₂改性丙烯酸酯樹脂的制備方法包括以下步驟：

1)??將納米SiO₂用帶雙官能基的丙烯酸和丙烯酸酯單體潤濕成納米漿；

2)??在納米漿中加入有機溶劑和分散劑，分散均勻，得到納米SiO₂分散液；

3)??將聚四氟乙烯微粉蠟與有機溶劑和分散劑混合均勻，得到氟蠟粉分散液；

4)??在反應釜中加入有機溶劑和引發(fā)劑及制得的納米SiO₂分散液，混合均勻，升溫至50～80℃，滴加含有引發(fā)劑的丙烯酸酯混合單體，控制滴加時間為3～5小時，滴加溫度為60～90℃；