[發明專利]電子束固化涂料

有效

• 申請號: 201610029719.7
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN105440933B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 鄧鵬飏;吳啟超;豐俊湘;柳美華;董德文;宋岱瀛;陳慧雪;王東勇
• 申請（專利權）人: 廣東天安新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D5/32;C09D7/61
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 高之波;楊曉欣

本發明提供一種電子束固化涂料，其包括：無機納米材料的分散液、無機納米紫外吸收劑的分散液、多官能團單體與丙烯酸酯預聚體；其中無機納米材料的分散液選自二氧化硅的分散液與氧化鋁的分散液中的一種或兩種，無機紫外吸收劑的分散液為二氧化鈦的分散液或氧化鋅的分散液，硅烷偶聯劑為丙烯酸酯基硅烷和鹵代烷基硅烷偶聯劑；二氧化硅粒徑為5～100nm，氧化鋁的粒徑為12～100nm。本申請通過對二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦與氧化鋅分別進行表面改性，使其分別溶于丙烯酸酯單體中，形成了無機材料的分散液，而未發生團聚，且與多官能團單體、丙烯酸酯預聚體親和性較好，得到的電子束固化涂料可用于涂層材料，涂層具有較好硬度與耐候性。

本發明專利申請是申請日為2015.02.15、申請號為201510085333.3、發明名稱為“電子束固化涂料、電子束固化涂層的制備方法以及應用”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及表面涂層技術領域，尤其涉及電子束固化涂料、電子束固化涂層的制備方法以及應用。

背景技術

塑料在日常生活中的應用越來越廣泛，從家用電器、室內外裝飾，到汽車部件，都需要用到塑料。但塑料至少有兩個致命的弱點：其一是耐候性不好，在光熱的作用下容易分解，降低其使用壽命，有的甚至分解產生有毒的產物和氣體；其二是塑料比較軟，表面容易劃傷。在塑料擠出成型時，雖然可以通過加入光熱穩定劑及耐磨劑等來提高某些性能，但另外一些性能必然受到損害，而且本體改性需要的原材料用量大，增加了成本。

表面涂層技術不但可以改變塑料的外觀，而且使表面的物理化學性能得到改善。通過加入功能性添加劑，可以顯著提高塑料的耐化學品、耐候性、耐劃傷與抗菌等性能；同時由于表面涂層很薄，功能材料的用量少，對產品成本增加較少。

涂層的涂料可以通過熱固化或輻射的方法獲得。溶劑型和水性涂料，一般是熱固化的，但溶劑型體系的固含量較低，大量的溶劑釋放到空氣中，引起環境污染；水性體系雖然可以提高固含量，但水的比熱較大，揮發速度慢，需要提供大量的熱能，固化通道一般較長，固化速度慢。輻射方法包括紫外光和電子束照射，輻射方法采用的涂料可以是100％固含量，不含有機溶劑，沒有VOC，固化速度快，是新興的涂料固化方法。由于固化速度快，紫外光固化技術已經得到大規模應用，但與紫外光固化相比，電子束固化具有如下優點：電能的利用率高；固化速度更快；電子束的能量大，足以直接打開丙烯酸酯，產生自由基，引發聚合反應，因此不需要引發劑，提高了涂料的儲存穩定性，并降低光引發劑分解產生的副產物帶來的顏色和氣味；電子束的穿透能力強，能高達幾厘米，而紫外光只能透過幾十微米的厚度。

隨著納米技術的發展，納米填料得到了廣泛應用。由于納米填料粒徑小于100納米，將納米填料作為涂料的組分，涂料的透明性不受納米填料的影響，而涂料的機械性能如耐磨性、耐候性以及化學性能如耐光熱和化學品性都得到明顯的提高。但是一般納米材料如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅和氧化鋁等的表面有大量的羥基，極性大，與有機單體和預聚體的相容性不好，雖然用物理方法如砂磨，球磨等能將納米填料分散在有機單體和溶劑中，但穩定性都不太好，這是由于納米顆粒很容易聚集在一起，形成二次顆粒，尺寸比初級納米粒子大很多，且影響涂層的透明性和光澤。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種電子束固化涂料與電子束固化涂層，本申請的電子束固化涂料用于涂層材料，使涂層具有較好的硬度與耐候性。

有鑒于此，本申請提供了一種電子束固化涂料，包括：

所述無機納米材料的分散液按照以下步驟制備：

A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調節所述混合溶液的pH值；

B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯劑反應，得到無機納米材料的分散液；

所述無機紫外吸收劑的分散液按照以下步驟制備：