[發(fā)明專利]一種可光固化溶膠-凝膠涂層的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410068804.5
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103820022A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈顯強(qiáng);張志恒;林垂攀
• 申請（專利權(quán)）人: 永星化工(上海)有限公司
• 主分類號: C09D183/07
• 分類號: C09D183/07;C09D163/10;C08G77/38
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三價(jià)鉻電鍍表面防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于ABS塑料的三價(jià)鉻電鍍的防護(hù)的可光固化溶膠-凝膠涂層的制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，三價(jià)鉻電鍍快速興起。相比于六價(jià)鉻鍍層，三價(jià)鉻鍍層存在一些缺點(diǎn)。如：防腐性能差，不耐磨等缺陷。尤其是在ABS塑料件的三價(jià)鉻電鍍，因其不可高溫烘烤，對其后處理較為困難。

溶膠-凝膠法是近年來愈來愈受到重視的一種制備薄膜涂層的方法,?具有產(chǎn)物純度高、組分均勻、組成易于控制、操作簡單、成本低、可以大面積成膜等特點(diǎn),?因而,?在功能涂層、結(jié)構(gòu)材料表面改性等方面得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明,?在金屬及合金表面制備特定的涂層可以有效地控制材料表面的腐蝕破壞,?提高材料的使用壽命與構(gòu)材料表面改性等方面得到了廣泛應(yīng)用。

但是，一般的溶膠-凝膠方法得到的涂膜，要么脆性過高，要么固化溫度太高（150-200℃），因此，本發(fā)明提供一種在室溫下UV固化，兼具硬度與韌性的溶膠-凝膠涂層。

CN200510134909公開了制備一種金屬鍍膜表面防護(hù)的紫外光固化涂料的方法，其是用活性單體，活性稀釋劑及含丙烯酰氧基的高分子樹脂構(gòu)成成膜物質(zhì)，并需要添加附著力促進(jìn)劑等助劑，固化后作為金屬鍍膜的防護(hù)涂層。因?yàn)槠錄]有添加無機(jī)的物質(zhì)，涂層在硬度及耐磨擦等性能上還不是很理想。

CN201210003013.5.?公開了一種UV固化有機(jī)-無機(jī)雜化材料的制備方法。其是先用γ-氨丙基三乙氧基硅烷與丙烯酸酯進(jìn)行Michael加成反應(yīng)，得到一個(gè)含丙烯酰氧基（CH₂=CH-COO-）的硅烷偶聯(lián)劑，然后在酸性條件下水解聚合，再與納米級的二氧化硅粒子進(jìn)行抗接枝。這個(gè)方法中，無機(jī)相與有機(jī)相是獨(dú)力的，需要通過化學(xué)的方法接技才能達(dá)成均相，但其最終的接技率最高只能達(dá)到45%，并且涂膜的硬度最高只能達(dá)到5H。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可光固化溶膠-凝膠涂層的制備方法，它在有可光固化的官能團(tuán)有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的參與下，經(jīng)過溶膠-凝膠反應(yīng)，得到一尺寸穩(wěn)定的納米級有機(jī)-無機(jī)溶膠-凝膠材料，并進(jìn)而利用此溶膠與活性的光固化高分子復(fù)合，來制作UV固化防護(hù)膜層，厚度為：0.5～2微米，最高硬度可達(dá)到９Ｈ以上，并且可極大提高電鍍?nèi)齼r(jià)鉻的酸性鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案：它的配方組成為：TEOS、溶劑、至少包含一種催化量的酸、六甲基二硅醚（MM）、高分子樹脂、光引發(fā)劑、至少一種硅烷、至少包含一種硅烷偶聯(lián)劑、至少包含一種過渡金屬醇鹽絡(luò)合物。

所述的溶劑是甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇乙醚、乙二醇叔丁醚、丙二醇叔丁醚中的一種或多種。

所述的高分子樹脂可選自丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂丙烯酸酯、聚胺酯丙烯酸樹脂中的一種或多種，根據(jù)涂膜性能的不同要求，合適的質(zhì)量含量為5%-30，優(yōu)選為10%-20%；由于此溶膠是一種低聚物，因此其與有機(jī)聚合物的相混性非常的好。

所述的光引發(fā)劑可以是二苯甲酮、安息香雙甲醚、1-羥基環(huán)已基苯基甲酮（光引發(fā)劑184）、2－羥基-2-甲基-苯基丙酮（光引發(fā)劑1173）、雙（2，4，6-三甲基苯甲酰）苯基氧化膦（光引發(fā)劑819）中的一種或多種。

所述的硅烷R¹_nSi(OR²)_4-n，其中n=0～2；R¹可以是C_nH_2n-1(n=1～18)的烷基，優(yōu)選自四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種；在整個(gè)溶膠體系中，硅烷合適的含量為：3%重量-50%重量，優(yōu)選5%重量-15%重量。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為一種含丙烯酰氧基的硅烷，優(yōu)選γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，以下簡稱為KH-570，γ―(2,3-環(huán)氧丙氧)?丙基三甲氧基硅烷，以下簡稱為KH-560，作為光固化用的偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑在溶膠-凝膠中的比例至關(guān)重要；質(zhì)量含量為10%-50%，優(yōu)選自30%-50%。