本發(fā)明涉及涂料制備，具體為一種紫外光固化防靜電涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、紫外光固化涂料因具有重涂時(shí)間短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在家具領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。而隨著應(yīng)用的官方，對(duì)紫外光固化涂料的要求越來(lái)越高，如從透明的紫外光固化涂料轉(zhuǎn)型為實(shí)色紫外光固化涂料。通過(guò)選擇不同的活性單體及光引發(fā)劑合成配方的技術(shù)，克服了現(xiàn)有家具涂裝光固化色漆技術(shù)存在的遮蓋力、附著力等問(wèn)題。可以用來(lái)輥涂、淋涂、噴涂等工藝。

2、這主要是由于光固化涂料需要吸收紫外光后光引發(fā)劑被激發(fā)，產(chǎn)生大量的自由基集團(tuán)，這些游離基或離子與預(yù)聚體或不飽和單體中的雙鍵起交聯(lián)反應(yīng)，形成單體基因，從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應(yīng)，使涂料在數(shù)秒內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，因此本發(fā)明研究制備了一種紫外光固化防靜電涂料，進(jìn)一步解決這個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種紫外光固化防靜電涂料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種紫外光固化防靜電涂料，包括含硅聚氨酯乳液、改性聚苯胺、光引發(fā)劑、消泡劑、流平劑和活性稀釋劑，所述改性聚苯胺是磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸與苯胺共聚制得。

3、優(yōu)選的，所述含硅聚氨酯乳液是超支化聚氨酯預(yù)聚體與羥基納米二氧化硅、丙烯酸羥基酯、二異氰酸酯反應(yīng)后，再與甲醚化氨基樹(shù)脂反應(yīng)制得。

4、優(yōu)選的，所述磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和4-丙烯酸羥丁酯聚合制得，再與磷酸和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制得。

5、優(yōu)選的，述光引發(fā)劑為光引發(fā)劑tpo、光引發(fā)劑1173、光引發(fā)劑184中的一種；所述活性稀釋劑是三丙二醇二丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種；所述消泡劑為聚醚改性聚硅氧烷；所述流平劑為異氟爾酮。

6、優(yōu)選的，所述紫外光固化防靜電涂料及其制備方法，包括以下具體步驟：

7、s1.在氮?dú)夥諊?，將二異氰酸酯和羥基納米二氧化硅按質(zhì)量比8~10:1混合，升溫至58~62℃，反應(yīng)2~4h后，冷卻至室溫，以1~3ml/min的速率滴加二異氰酸酯質(zhì)量2~4倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~8%的丙烯酸羥乙酯和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02~0.04%的阻聚劑對(duì)甲氧基酚的混合液，丙烯酸羥乙酯與阻聚劑對(duì)甲氧基酚的質(zhì)量比為100~200:1，升溫至40~42℃，保溫2~4h，加入羥基納米二氧化硅質(zhì)量4~6倍的超支化聚氨酯預(yù)聚體，升溫至64~66℃，繼續(xù)反應(yīng)2~4h，再加入羥基納米二氧化硅質(zhì)量0.3~0.4倍的甲醚化氨基樹(shù)脂，并以1~3ml/min的速率滴加甲醚化氨基樹(shù)脂質(zhì)量0.2~0.4倍的濃硫酸，繼續(xù)反應(yīng)2~4h，制得含硅聚氨酯乳液；

8、s2.將高羥基丙烯酸、磷酸、尿素和去離子水按質(zhì)量比1:2~4:0.3~0.5:50混合，升溫至48~50℃，保溫7~9h，升溫至94~96℃，繼續(xù)保溫4~6h，用無(wú)水乙醇洗滌，再用去離子水溶解，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)ph至10.8~11.2，以1~3ml/min的速率滴加高羥基丙烯酸質(zhì)量2~4倍的環(huán)氧氯丙烷，升溫至75~85℃，反應(yīng)2~4h，制得磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸；

9、s3.向磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸中加入磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸質(zhì)量0.8~1.2倍的苯胺，反應(yīng)2~3h后，轉(zhuǎn)移至冰浴，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至1~2，再加入苯胺質(zhì)量0.02~0.08倍的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨，反應(yīng)24~28h，最后用透析袋透析，制得改性聚苯胺；

10、s4.將含硅聚氨酯乳液、改性聚苯胺和活性稀釋劑混合，攪拌均勻后加入光引發(fā)劑，溶解后再加入消泡劑和流平劑，攪拌均勻制得紫外光固化防靜電涂料。

11、優(yōu)選的，上述步驟s1.中，羥基納米二氧化硅的制備方法為：將偏硅酸鈉和去離子水按質(zhì)量比1~4:50混合，攪拌均勻后以1~3ml/min的速率滴加偏硅酸鈉質(zhì)量2~6倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~8%的鹽酸，反應(yīng)4~6h后過(guò)濾，依次用乙醇和去離子水洗滌3~5次，噴霧干燥，出口溫度為140~160℃，研磨，制得羥基納米二氧化硅。

12、優(yōu)選的，上述步驟s1.中，超支化聚氨酯預(yù)聚體的制備方法為：在氮?dú)夥諊拢瑢惙馉柾惽杷狨ヅc質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6~8%的催化劑t-12按質(zhì)量比10:0.1~0.4混合，升溫至44~46℃，以1~3ml/min的速率滴加異佛爾酮二異氰酸酯質(zhì)量4~6倍的季戊四醇，升溫至54~56℃，保溫反應(yīng)3~6h，干燥制得超支化聚氨酯預(yù)聚體。

13、優(yōu)選的，上述步驟s2.中，高羥基丙烯酸的制備方法為：將乳化液、乳化劑op-10、引發(fā)劑過(guò)硫酸銨、去離子水和碳酸氫鈉按質(zhì)量比10:0.2:0.05~0.1:4:1混合，保溫30~40min后，以1~3ml/min的速率滴加碳酸氫鈉質(zhì)量2~4倍的乳化液，保溫反應(yīng)2~3h，降溫至45~48℃，用氨水調(diào)節(jié)ph至7~8，制得高羥基丙烯酸。

14、優(yōu)選的，所述乳化液是乳化劑op-10、引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和去離子水按質(zhì)量比2:1:50~80混合均勻后，加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、4-丙烯酸羥丁酯，乳化劑op-10、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、4-丙烯酸羥丁酯的質(zhì)量比為0.2~0.4:6:8:8:12:9，攪拌均勻制得。

15、優(yōu)選的，上述步驟s4.中，含硅聚氨酯乳液、改性聚苯胺、光引發(fā)劑、消泡劑、流平劑和活性稀釋劑的質(zhì)量比為8~10:1~2:0.04~0.08:0.01:0.01:0.01~0.03。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

17、本發(fā)明制得的紫外光固化防靜電涂料，包括含硅聚氨酯乳液和改性聚苯胺；

18、含硅聚氨酯乳液是超支化聚氨酯預(yù)聚體與羥基納米二氧化硅、丙烯酸羥基酯、二異氰酸酯反應(yīng)后，再與甲醚化氨基樹(shù)脂反應(yīng)制得；偏硅酸鈉水解生成硅酸之間脫水縮聚，與硅氧鍵相互鍵合，使得納米二氧化硅表面具有大量羥基，與超支化聚氨酯預(yù)聚體、丙烯酸羥基酯、二異氰酸酯反應(yīng)，形成含有納米二氧化硅并具有超支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯丙烯酸酯乳液，將納米二氧化硅均勻的鏈接在超支化結(jié)構(gòu)中，降低聚氨酯丙烯酸酯的硬度，增強(qiáng)涂層的附著力，再與甲醚化氨基樹(shù)脂反應(yīng)，在超支化結(jié)構(gòu)中引入交聯(lián)劑，能夠在含硅聚氨酯乳液中形成高交聯(lián)密度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了涂料的耐熱性；

19、改性聚苯胺是磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸與苯胺共聚制得；磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和4-丙烯酸羥丁酯聚合制得，再與磷酸和環(huán)氧氯丙烷后，與苯胺進(jìn)行接枝共聚，制得改性聚苯胺，降低了分子鏈骨架的剛性，使得改性聚苯胺加入涂料中，不僅能夠防靜電，還能夠與含硅聚氨酯乳液之間形成氫鍵，包覆在高交聯(lián)密度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，進(jìn)一步提高了涂料的耐熱性。

技術(shù)特征：

1.一種紫外光固化防靜電涂料，其特征在于，包括含硅聚氨酯乳液、改性聚苯胺、光引發(fā)劑、消泡劑、流平劑和活性稀釋劑；所述改性聚苯胺是磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸與苯胺共聚制得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外光固化防靜電涂料，其特征在于，所述含硅聚氨酯乳液是超支化聚氨酯預(yù)聚體與羥基納米二氧化硅、丙烯酸羥基酯、二異氰酸酯反應(yīng)后，再與甲醚化氨基樹(shù)脂反應(yīng)制得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外光固化防靜電涂料，其特征在于，所述磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和4-丙烯酸羥丁酯聚合制得，再與磷酸和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外光固化防靜電涂料，其特征在于，所述光引發(fā)劑為光引發(fā)劑tpo、光引發(fā)劑1173、光引發(fā)劑184中的一種；所述活性稀釋劑是三丙二醇二丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種；所述消泡劑為聚醚改性聚硅氧烷；所述流平劑為異氟爾酮。

5.一種如權(quán)利要求1所述的紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，上述步驟s1.中，羥基納米二氧化硅的制備方法為：將偏硅酸鈉和去離子水按質(zhì)量比1~4:50混合，攪拌均勻后以1~3ml/min的速率滴加偏硅酸鈉質(zhì)量2~6倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~8%的鹽酸，反應(yīng)4~6h后過(guò)濾，依次用乙醇和去離子水洗滌3~5次，噴霧干燥，出口溫度為140~160℃，研磨，制得羥基納米二氧化硅。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，上述步驟s1.中，超支化聚氨酯預(yù)聚體的制備方法為：在氮?dú)夥諊?，將異佛爾酮二異氰酸酯與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6~8%的催化劑t-12按質(zhì)量比10:0.1~0.4混合，升溫至44~46℃，以1~3ml/min的速率滴加異佛爾酮二異氰酸酯質(zhì)量4~6倍的季戊四醇，升溫至54~56℃，保溫反應(yīng)3~6h，干燥制得超支化聚氨酯預(yù)聚體。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，上述步驟s2.中，高羥基丙烯酸的制備方法為：將乳化液、乳化劑op-10、引發(fā)劑過(guò)硫酸銨、去離子水和碳酸氫鈉按質(zhì)量比10:0.2:0.05~0.1:4:1混合，保溫30~40min后，以1~3ml/min的速率滴加碳酸氫鈉質(zhì)量2~4倍的乳化液，保溫反應(yīng)2~3h，降溫至45~48℃，用氨水調(diào)節(jié)ph至7~8，制得高羥基丙烯酸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述乳化液是乳化劑op-10、引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和去離子水按質(zhì)量比2:1:50~80混合均勻后，加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、4-丙烯酸羥丁酯，乳化劑op-10、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、4-丙烯酸羥丁酯的質(zhì)量比為0.2~0.4:6:8:8:12:9，攪拌均勻制得。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紫外光固化防靜電涂料的制備方法，其特征在于，上述步驟s4.中，含硅聚氨酯乳液、改性聚苯胺、光引發(fā)劑、消泡劑、流平劑和活性稀釋劑的質(zhì)量比為8~10:1~2:0.04~0.08:0.01:0.01:0.01~0.03。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種紫外光固化防靜電涂料及其制備方法，涉及涂料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中的紫外光固化防靜電涂料，包括含硅聚氨酯乳液和改性聚苯胺，含硅聚氨酯乳液是超支化聚氨酯預(yù)聚體與羥基納米二氧化硅、丙烯酸羥基酯、二異氰酸酯反應(yīng)后，再與甲醚化氨基樹(shù)脂反應(yīng)制得，增強(qiáng)涂層的附著力，并提高涂料的耐熱性，改性聚苯胺是磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸與苯胺共聚制得；磷酸化環(huán)氧高羥基丙烯酸是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和4?丙烯酸羥丁酯聚合制得，再與磷酸和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制得，進(jìn)一步提高了涂料的耐熱性。

技術(shù)研發(fā)人員：尹峰,陳艷芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州納普樂(lè)思納米材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14