[發(fā)明專利]UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102604459A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 施利毅;孫小英;杭建忠;商丹;徐帆;金鹿江
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02;C09D7/12;C09D5/18
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發(fā)明涉及一種UV固化涂層材料，具體涉及一種亮光或啞光的UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料。

背景技術

21世紀以來，隨著我國人均生活水平的提高，人們普遍重視生活品質，對家居環(huán)境的裝飾也越來越多。隨著木材、纖維、塑料、橡膠等一些易燃的裝飾材料大量進入家居環(huán)境，其阻燃防火性問題也日益突出。人們在享受家庭舒適安逸的同時，逐漸意識到家居環(huán)境火災安全的重要性和緊迫性，這就為建筑裝飾材料的安全性能提出更高的要求。同時隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人們生活水平大幅度的提高，人們對裝飾漆的要求也進一步提高。在要求傳統(tǒng)家庭裝飾功能外，還因在公共環(huán)境中裝飾物的使用越來越多，對其耐磨性、硬度等方面提出更高的要求。

傳統(tǒng)的阻燃涂層材料基本施工在底層，且通常只有添加單一的阻燃劑。這些添加型的阻燃劑勢必會影響涂層材料硬度、耐磨性及其透過率。此外，盡管通過優(yōu)化的分散工藝能維持傳統(tǒng)的阻燃劑在涂層材料的分散性，但顆粒在涂層材料中的穩(wěn)定性較差，放置一段時間后，阻燃劑會沉淀分離出來。如CN1065667A報道了一種由26-32?wt%硼砂、12-16?wt%硫酸鈉、40-50?wt%氯化鈉、6-10?wt%滑石粉組成的透明防火涂層材料，可以用在木材、膠合板材料中。但由于大量無機物的存在，使其透明性不高且耐水性不好。

現(xiàn)有的紫外光（UV）固化阻燃涂層材料的一個研究方向是采用含磷、氮等阻燃元素的低聚物、單體或阻燃劑。CN?101497756公開了一種可輻射固化膨脹型透明阻燃涂層及其制備方法，采用含磷丙烯酸樹脂和含氮丙烯酸樹脂混合得到膨脹型透明阻燃涂層，對基材具有較好的防火保護作用。CN?1335352A報道了一種輻射可固化的含磷氮化物無鹵阻燃劑的制備方法，采用多功能團含磷化合物、丙烯酸化的多元醇和多羥基的取代一元胺或二元胺為反應基質，從而獲得可輻射固化的含氮磷化物無鹵阻燃劑。該阻燃劑可以應用于建筑、涂層、塑料和電線電纜中。但是其缺點是含磷、氮丙烯酸樹脂合成工藝比較復雜，成本較高且所得涂層的機械性能較差。

發(fā)明內容

為了克服上述問題，本發(fā)明的涂層材料選擇耐磨性樹脂主體，考慮樹脂主體和不同體系底漆的兼容性，該涂層材料采用功能樹脂協(xié)同作用。通過將含硅、磷、硼等阻燃元素的功能溶膠和經(jīng)有機改性、具有粒徑梯度的功能填料同時引入到樹脂體系中，保證了涂層材料具有優(yōu)良阻燃性能的同時還擁有優(yōu)異的物理性能，并且涂層材料擁有卓越的穩(wěn)定性和涂層材料透明度，從而形成一種UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料。若在基材上涂布該涂層材料可以大幅度提升涂層材料的耐磨性和抗刮傷性，保證長時間使用后仍能維持基材的裝飾性能。涂層材料中基本無揮發(fā)性溶劑，使用過程中無污染排放，對人體無害，屬于一種環(huán)保型涂層材料。通過針對涂層材料組分的優(yōu)化，保證提供涂層材料固化后的性能最佳化，減少了涂布量，降低涂層材料成本。該涂層材料適用于木器和各種塑料表面。

本發(fā)明所提出的一種UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料，其特征在于，該涂層材料的各組分及其重量百分含量如下：

組成??????????????????????????重量百分含量wt%

UV固化樹脂????????????????????????????20-70%

活性稀釋劑?????????????????????????????20-50%

功能溶膠???????????????????????????????5-40%

功能填料???????????????????????????????0-10%

引發(fā)劑?????????????????????????????????3-5%

流平劑?????????????????????????????????0.1-0.6%

具體制備方法如下：在分散釜中加入UV固化樹脂、活性稀釋劑、功能溶溶膠、功能填料、引發(fā)劑及流平劑，在1000-2000?rpm轉速下攪拌0.5-3小時。即可得到UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料。

本發(fā)明所提出的一種UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料，其特征在于，功能溶膠為含硅、磷、硼中兩種或三種元素的溶膠，溶膠中含有硅烷偶聯(lián)劑。

本發(fā)明所提出的一種UV固化高硬耐磨阻燃涂層材料的制備方法，其特征在于，功能填料為經(jīng)有機改性的滑石粉、蒙脫土中的至少一種，并具有明顯粒徑梯度的顆粒，其粒徑為500-1000nm。