一種抗靜電透明耐磨涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電透明耐磨涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著聚合物透明材料的廣泛應(yīng)用，與之配套使用的耐磨涂料出現(xiàn)新的需求和要 求，在對涂層耐磨性以及涂裝耐磨涂料后聚碳酸酯塑料的耐老化性能提出更高的要求的基 礎(chǔ)上，對涂層提出了一定的功能性要求，比如涂層還應(yīng)該具備抗靜電功能。
[0003] 目前用于聚合物透明件表面的透明耐磨涂料雖然具有良好的透明性、耐磨性、耐 濕熱、耐鹽霧、耐紫外等性能，但均不具備抗靜電功能。具備抗靜電功能的涂層透明性差，不 能滿足透明件的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抗靜電透明耐磨涂料及其制備方法，使 得涂層能夠在滿足透明、耐磨以及耐紫外老化性能的基礎(chǔ)上還具有抗靜電功能。
[0005] 本發(fā)明要求保護(hù)一種抗靜電透明耐磨涂料，主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而 成：
[0006] 烷氧基硅烷單體水解液 45?75% 抗靜電劑 12?40% 紫外線吸收劑 0. 1?5% 流、K·劑 0.0卜 0.5% 固化劑 0 1?1%
[0007] 硅烷偶聯(lián)劑 5?10% 溶劑 0?20%。
[0008] 優(yōu)選的，所述抗靜電透明耐磨涂料主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成：
[0009] 烷氧基硅烷單體水解液 55?65% 抗靜電劑 18?30% 紫外線吸收劑 0. 8?3% 流平劑 0. 1?0.3% 固化劑 0. 3?8% 硅烷偶聯(lián)劑 6?8% 溶劑 0?15%。
[0010] 優(yōu)選的，所述烷氧基硅烷單體水解液主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成：
[0011] 至少兩個(gè)官能度的烷氧基硅烷 20?70% 堿性硅溶膠 15?60% 蒸餾水 0?15% 乙酸 0. 5?5% 醇類溶劑 0?8%。
[0012] 優(yōu)選的，所述的堿性硅溶膠顆粒直徑為5?20nm，所述的堿性硅溶膠為水性硅溶 膠。
[0013] 優(yōu)選的，所述的至少兩個(gè)官能度的烷氧基硅烷選自甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲 氧基娃燒、^甲基^乙氧基娃燒、^甲基^甲氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、苯基二甲氧基 硅烷中的至少一種。
[0014] 優(yōu)選的，所述醇類溶劑選自乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇中的至少一種。
[0015] 優(yōu)選的，所述抗靜電劑主要是由以下重量份數(shù)的原料制備而成：
[0016] 含多烷氧基基團(tuán)的聚合物 40?70%
[0017] 抗靜電材料 20?50%
[0018] 極性非質(zhì)子溶劑 5?15%。
[0019] 優(yōu)選的，所述的含多烷氧基基團(tuán)的聚合物數(shù)均分子量在10000?100000之間。其 中Imol含多烷氧基基團(tuán)的聚合物中所含烷氧基的量介于25mol?150mol之間
[0020] 優(yōu)選的，所述的抗靜電材料為納米氧化銦錫、納米氧化錫銻、納米氧化鋅鋁、納米 銀、多壁碳納米管中的至少一種。
[0021] 優(yōu)選的，所述的極性非質(zhì)子溶劑為四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、3-甲基四氫呋喃、 乙腈、丙酮、丁酮、環(huán)己酮中的至少一種。
[0022] 優(yōu)選的，所述紫外線吸收劑為有機(jī)紫外線吸收劑或無機(jī)紫外線吸收劑中的至少一 種。
[0023] 優(yōu)選的，所述有機(jī)紫外線吸收劑選自2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正 辛氧基二苯甲酮、2- (4, 6-雙（2, 4-二甲基苯基）-1，3, 5-三嗪-2-基）-5-辛氧基酚、2- (4， 6-二苯基-1，3,5_三嘆-2)-5-正己燒氧基苯酷中的至少一種。
[0024] 優(yōu)選的，所述無機(jī)紫外線吸收劑選自納米氧化鋅、納米氧化鈦、納米氧化錯中的至 少一種。
[0025] 優(yōu)選的，所述流平劑為聚硅氧烷改性的聚丙烯酸酯、丙烯酸共聚物、醇的烷氧基化 合物、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
[0026] 優(yōu)選的，所述的固化劑為四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、N，N-二甲基芐胺中的 至少一種。
[0027] 優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán) 氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、γ -巰丙基三甲氧基硅烷、γ -巰丙基三乙氧基硅烷、γ -巰丙 基甲基二甲氧基硅烷、γ-巰丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種。
[0028] 優(yōu)選的，所述溶劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲 醚、二丙酮醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一種。
[0029] 本發(fā)明還要求保護(hù)抗靜電透明耐磨涂料的制備方法，其特征在于，包含以下步 驟：
[0030] 在反應(yīng)器中加入烷氧基硅烷單體水解液、抗靜電劑升溫回流，體系回流1?3小時(shí) 后，降溫當(dāng)體系的溫度小于50°C時(shí)加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌1?2小時(shí)后，加入紫外線吸收劑、 流平劑、固化劑、溶劑并攪拌均勻，得到涂料。
[0031] 優(yōu)選的，所述抗靜電劑的制備方法為：將含多烷氧基基團(tuán)的聚合物、抗靜電材料與 極性非質(zhì)子溶劑置于反應(yīng)器中回流反應(yīng)3?8小時(shí)，冷卻至室溫。
[0032] 優(yōu)選的，所述烷氧基硅烷單體水解液的制備方法：在反應(yīng)器中加入堿性硅溶膠、蒸 餾水和乙酸的混合液，升溫使體系的溫度達(dá)到60°C時(shí)開始滴加至少兩個(gè)官能度的烷氧基硅 烷與醇類溶劑的混合物，1?3小時(shí)滴加完畢，滴加過程中控制反應(yīng)體系的溫度介于60°C? 72°C之間，滴加完畢后升溫回流0. 5?2小時(shí)，降溫冷卻。
[0033] 本申請與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：
[0034] 本發(fā)明針對聚合物透明件表面透明耐磨防護(hù)，對聚合物透明件提供較好耐磨性、 耐濕熱、耐鹽霧、耐紫外等性能的基礎(chǔ)上具備抗靜電功能。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做出具體說明：
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 烷氧基硅烷單體水解液的制備：在反應(yīng)器中加入50g堿性硅溶膠和2. 5g乙酸的混 合液，升溫使體系的溫度達(dá)到60°C時(shí)開始滴加50g甲基三乙氧基硅烷，2小時(shí)滴加完畢，滴 加過程中控制反應(yīng)體系的溫度介于60°C?72°C之間，滴加完畢后升溫回流0. 5小時(shí)，降溫 冷卻。
[0038] 抗靜電劑的制備：在反應(yīng)器中加入60. Og含多烷氧基基團(tuán)的聚合物、26. Og的納米 氧化銦錫、與12. Og的四氫呋喃，升溫至體系回流后，反應(yīng)7小時(shí)，冷卻至室溫。
[0039] 抗靜電透明耐磨涂料制備方法：在反應(yīng)器中加入70. Og烷氧基硅烷單體水解液、 30. Og抗靜電劑升溫回流，體系回流2小時(shí)后，降溫至45°C時(shí)加入8. Og的γ - (2,3-環(huán)氧丙 氧）丙基二甲氧基娃燒，攬樣1小時(shí)后，加入2. Og納米氧化欽、0. 4g聚_甲基娃氧燒、0. 9g 四丁基氫氧化銨、5. Og乙二醇乙醚醋酸酯攪拌均勻，得到涂料編號1#。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 烷氧基硅烷單體水解液的制備：在反應(yīng)器中加入50g堿性硅溶膠和2. 5g乙酸的 混合液，升溫使體系的溫度達(dá)到60°C時(shí)開始滴加30g甲基三乙氧基硅烷與IOg乙醇的混合 物，2小時(shí)滴加完畢，滴加過程中控制反應(yīng)體系的溫度介于60°C?72°C之間，滴加完畢后升 溫回流2小時(shí)，降溫冷卻。
[0042] 抗靜電劑的制備：在反應(yīng)器中加入60. Og含多烷氧基基團(tuán)的聚合物、26. Og的納米 氧化銦錫、與12. Og的四氫呋喃，升溫至體系回流后，反應(yīng)7小時(shí)，冷卻至室溫。
[0043] 抗靜電透明耐磨涂料制備方法：在反應(yīng)器中加入70. Og烷氧基硅烷單體水解液、 35. Og抗靜電劑，升溫回流，體系回流3小時(shí)后，降溫至45°C時(shí)加入8. Og的γ - (2,3-環(huán)氧丙 氧）丙基三甲氧基硅烷，攪拌1小時(shí)后，加入2. Og納米氧化鋅、0. 4g聚二甲基硅氧烷、0. 9g 四丁基氫氧化銨、5. Og乙二醇丁醚攪拌均勻，得到涂料編號2#。
[0044] 實(shí)施例3
[0045] 烷氧基硅烷單體水解液的制備：在反應(yīng)器中加入50g堿性硅溶膠和2. 5g乙酸的混 合液，升溫使體系的溫度達(dá)到60°C時(shí)開始滴加50g甲基三乙氧基硅烷，2. 5小時(shí)滴加完畢， 滴加過程中控制反應(yīng)體系的溫度介于60°C?72°C之間，滴加完畢后升溫回流1小時(shí)，降溫 冷卻。
[0046] 抗靜電劑的制備：在反應(yīng)器中加入60. Og含多烷氧基基團(tuán)的聚合物、26. Og的納米 氧化銦錫、與12. Og的四氫呋喃，升溫至體系回流后，反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至室溫。
[0047] 抗靜電透明耐磨涂料制備方法：在反應(yīng)器中70. Og加入烷氧基硅烷單體水解液、 26. Og抗靜電劑升溫回流，體系回流2小時(shí)后，降溫至45°C時(shí)加入8. Og的γ - (2,3-環(huán)氧丙 氧）丙基三乙氧基硅烷、γ -巰丙基三甲氧基硅烷、γ -巰丙基三乙氧基硅烷、γ -巰丙基甲 基二甲氧基硅，攪拌1小時(shí)后，加入3. 0g2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、0. 4g聚二甲基硅氧 烷、0. 9g四甲基氫氧化銨、5. Og乙二醇乙醚醋酸酯