[發明專利]一種金屬用涂料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110334899.0
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113061389B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 趙平;王民慶;閆二虎;狄崇祥;張廣法;于立巖;謝廣文;杜芳林
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D163/10;C09D175/04;C09D7/62;C09D7/63
• 代理公司: 上海塔科專利代理事務所(普通合伙) 31380
• 代理人: 耿恩華

本發明提供了一種金屬用涂料及其制備方法和應用，所述金屬用涂料包括聚氨酯丙烯酸樹脂、環氧丙烯酸酯、自修復聚氨酯彈性體、改性填料、疏水球晶以及光引發劑；所述自修復聚氨酯彈性體通過將含雙硫鍵的二元醇和/或含酰腙鍵的二元醇與聚氨酯預聚體混合，聚合得到；所述改性填料為表面經過硅烷偶聯劑和稀土離子改性處理的基質填料；所述疏水球晶為疏水物質通過結晶形成微納米結構的疏水球晶，所述微納米結構包括微米級的晶核以及生長在晶核表面的納米級的晶須；該涂料在滿足涂料基本性能的前提下，并具有較好的自修復性能、機械性能、疏水性能以及穩定性能，在涂覆到金屬表面后能夠對金屬基材起到較好的保護能力，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于涂料領域，涉及一種金屬用涂料及其制備方法和應用。

背景技術

金屬涂料適用于鋼材防銹，金屬標牌裝飾，鋁合門窗保護，高檔豪華轎車外殼，航空器材等。針對大多金屬均存在易腐蝕，而且金屬所處的外部環境復雜，極易造成磨損、刮傷等外部損壞等問題，這些都是金屬涂料需要解決的問題。

一般情況下在涂裝UV涂料之前，金屬表面有一層氧化膜，由于這層膜導致其表面能降低，影響了金屬UV涂料的附著力以及其他的性能，是金屬UV涂料對金屬基材常遇到的問題。

此外，隨著時間的推移，涂料形成的漆膜會出現裂紋、劃痕以及污點等，會嚴重影響表觀結構的美觀性，而常規操作是重新裝修或重新涂覆涂料，會給人們的生活帶來一定程度的不便性。

CN103666148B公開了一種防腐防火金屬涂料，包括以下組分且各組分的質量百分比為：丙烯酸樹脂20-27％；環氧樹脂13-18％：氨基樹脂7-13％；硅酸鹽4-10％；阻燃劑1-2％；顏料8-22％；助劑1-4％；助溶劑1-4％；水30-45％；該涂料具有較好的防腐和防火性能，但是并未提及具有較好的自修復性能、疏水性能以及穩定性能。

鑒于此，本發明提出一種具有較好自修復性能、疏水性能、機械性能、穩定性能以及附著性能的金屬用涂料非常有必要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明在于提供一種金屬用涂料及其制備方法和應用，該涂料是一種金屬表面用UV固化涂料，該涂料在滿足涂料基本性能的前提下，并具有較好的自修復性能、機械性能、疏水性能以及穩定性能，在涂覆到金屬表面后能夠對金屬基材起到較好的保護能力，具有廣闊的應用前景。

本發明的目的之一在于提供一種金屬用涂料，所述金屬用涂料包括聚氨酯丙烯酸樹脂、環氧丙烯酸酯、自修復聚氨酯彈性體、改性填料、疏水球晶以及光引發劑；所述自修復聚氨酯彈性體通過將含雙硫鍵的二元醇和/或含酰腙鍵的二元醇與聚氨酯預聚體混合，聚合得到；所述改性填料為表面經過硅烷偶聯劑和稀土離子改性處理的基質填料；所述疏水球晶為疏水物質通過結晶形成微納米結構的疏水球晶，所述微納米結構包括微米級的晶核以及生長在晶核表面的納米級的晶須。

本發明的金屬用涂料是一種金屬表面用UV固化涂料，該涂料在滿足涂料基本性能的前提下，并具有較好的自修復性能、機械性能、疏水性能以及穩定性能，在涂覆到金屬表面后能夠對金屬基材起到較好的保護能力，具有廣闊的應用前景。

其中，聚氨酯丙烯酸樹酯是涂料中的基體原料，由于其含有羥基以及羧基等官能團，對金屬基材表面具有較好的潤濕性，能夠提高涂料的附著力。

環氧丙烯酸酯能夠提高涂料的固化速度，改善聚氨酯丙烯酸樹脂的脆性，提高漆膜的耐候性、耐熱性、耐磨性以及柔韌性。

自修復聚氨酯彈性體是通過含雙硫鍵的二元醇和/或含酰腙鍵的二元醇與聚氨酯預聚體混合并聚合得到的，一方面，酰腙鍵和/或二硫鍵為可逆共價鍵，在酸作用下，在室溫條件下即能實現可修復性能，避免漆膜因瑕疵引起的外觀缺陷或脫落；另一方面，該聚氨酯彈性體中含有羥基，可以清潔金屬表面的油墨污漬，從而進一步增加涂料在金屬表面的附著力。