[發(fā)明專利]一種UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110359896.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113072874A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程新峰;李君君;李旭陽;賈小平;賈佳;趙旭峰;杜軍記
• 申請（專利權(quán)）人: 南陽金牛彩印集團有限公司;南陽師范學(xué)院
• 主分類號: C09D175/16
• 分類號: C09D175/16;C08G18/66;C08G18/67;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/28;C08G18/48
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 郭鴻賓

本發(fā)明公開了一種UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制備方法，由以下原料按質(zhì)量份計制得：二異氰酸酯20～35份、聚合物多元醇40～55份、小分子二醇擴鏈劑3～5份、功能性封端劑組合物5～12份、阻聚劑0.03～0.05份、催化劑0.05～1份、光引發(fā)劑0.5～3份、其他助劑0.5～2份、稀釋單體10～20份和溶劑60～100份。本發(fā)明的UV固化聚氨酯丙烯酸酯結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活，功能性封端劑采用含有糠基、馬來酰亞胺基和丙烯酸酯基三種基團的組合物，其中糠基和馬來酰亞胺基可形成動態(tài)可逆的Diels?Alder共價鍵，因此由本發(fā)明制備的UV光固化聚氨酯丙烯酸酯涂層不僅具有較高的光澤度和透明性，兼具較好的拉伸強度、硬度和耐磨性能，而且具有良好的自修復(fù)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，涂料產(chǎn)品/技術(shù)已應(yīng)用人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｈ藗兯熘钠胀ㄑb飾涂料逐漸被科技含量高、環(huán)保且功能獨特的新型功能性涂料產(chǎn)品所取代。而新能源電池、航空航天、新智能電子設(shè)備等下游高端消費品市場需求的持續(xù)增長，為新型功能性涂料行業(yè)的發(fā)展提供有利保障。其中，UV光固化型涂料因具有固化速度快、能耗低、清潔環(huán)保以及涂層性能優(yōu)異等特點，而備受市場青睞。

UV光固化型涂料組成通常包括光敏樹脂、活性稀釋單體、光引發(fā)劑、助劑和顏填料等。其中，光敏樹脂基體與活性稀釋單體的結(jié)構(gòu)和組成決定了涂料光固化后膜層的柔韌性、硬度、拉伸性能、耐磨性、耐腐蝕、耐候性等性能。近年來，聚氨酯樹脂因具有獨特的軟硬段微相分離結(jié)構(gòu)，而表現(xiàn)出優(yōu)良的拉伸強度、硬度、耐撕裂和柔韌性，并具有良好的耐候性、耐化學(xué)腐蝕、耐高溫、耐磨性等特性。人們通過將聚氨酯作為樹脂基體與丙烯酸酯類活性單體進行復(fù)配，聯(lián)合光固化技術(shù)制備出可以UV固化的聚氨酯涂料，表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。

例如，CN109957083A公布了一種不飽和多元醇及由其制備的可光固化聚氨酯和它們的制造方法，CN109666127A公開了一種合成革用自流平光固化聚氨酯樹脂及其制備方法，CN110644250A公布了一種基于聚氨酯丙烯酸酯的紡織面料用紫外光固化涂層膠及其制備方法和應(yīng)用，CN106700024A公布了一種紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯自修復(fù)樹脂制備方法，CN108659698A公布了一種汽車漆面保護膜的紫外光固化涂料及其使用方法。然而，上述專利大多注重于改善UV光固化聚氨酯丙烯酸酯涂層的彈性、附著力、耐磨、耐刮性、抗指紋和耐候性等性能，而對于涂層自修復(fù)性能的關(guān)注則較少，且其涂層劃痕的修復(fù)主要依賴于材料自身的彈性恢復(fù)作用，修復(fù)效率低，所需時間長，持久性差。因此，開發(fā)出制備工藝簡單、修復(fù)速率快且持續(xù)性強的UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料具有重要的實用價值和經(jīng)濟意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及的UV固化自修復(fù)型聚氨酯丙烯酸酯涂料，由以下組分制備得到：二異氰酸酯20～35份、聚合物多元醇40～55份、小分子二醇擴鏈劑3～5份、功能性封端劑組合物5～12份、阻聚劑0.03～0.05份、催化劑0.05～1份、光引發(fā)劑0.5～3份、助劑0.5～2份、稀釋單體10～20份和溶劑60～100份。

所述二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或幾種。

所述聚合物多元醇為聚己內(nèi)酯二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇中的一種或幾種，分子量在800～4000。

所述小分子二醇擴鏈劑為丁二醇、己二醇、癸二醇中的至少一種。