一种光固化耐磨防雾涂料及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种光固化耐磨防雾涂料，按质量百分比计，组成为：光固化树脂17～52％；光固化低官能度单体12～37％；光固化高官能度单体10～55％；有机硅氧烷10～35％；光引发剂0.7～6％；催化剂0.3～4％；有机硅氧烷的分子式如式Ⅰ所示，式中，R1、R2、R3、R4独立地选自：C1～C8的烷基、C1～C3的烷氧基、芳基、胺基、烯基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或巯基，且式中至少有三个为烷氧基；催化剂为光产酸剂或光产碱剂。本发明的光固化耐磨防雾涂料，只需经一步固化将疏水硬膜和涂层中原位生成的SiO2纳米粒子相结合，保证了无机纳米颗粒在涂层中的均匀分散，提高了涂层的耐磨性能；
【专利说明】-种光固化耐磨防雾涂料及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及涂料加工领域，尤其设及一种光固化耐磨防雾涂料及其施工方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物涂层已经被广泛应用于需要被保护或者增加美感的基材表面，如汽车抛光 漆、地板清漆、增粘前驱体W及改善耐磨耐擦伤性能涂层。该其中，随着透明基材越来越广 泛地被应用，如光学镜片、汽车前罩灯、建筑玻璃、各类仪器仪表盘等等，其耐磨防雾性能也 渐渐得到了众多研究者的重视。
[0003] 在聚合物涂层耐磨领域，目前最常用最有效的方法有两种，一种是优化涂层配方， 另一种则是在涂层中添加填料。众所周知，纳米颗粒能够在显著改善涂层机械性能，不对涂 层的透明度产生影响。通常情况下，该些纳米颗粒（如Si〇2、Zr〇2和Ti〇2)会通过有机娃来 进行表面改性，W提高颗粒在聚合物载体中的分散性，亦有研究证明，填充有该些纳米颗粒 所得到的涂层具有很好的耐磨性能。
[0004] 然而，填充纳米无机粒子有一个很重要的问题，那就是它们在有机基体中的均相 难W分散，易导致宏观相分离。即使是当纳米颗粒已经在有机基体中有序分散时，后续的固 化过程中仍可能发生相分离现象，影响整个涂层的机械性能。另外，纳米颗粒的高度集中， 可能会意想不到地提高粘度，影响涂层的应用。
[0005] 针对无机纳米的该些问题，目前主要的替代方法是采用溶胶-凝胶法。溶胶-凝 胶法是将无机盐或金属醇盐溶于溶剂中，形成均匀的溶液后加入其它组分，在一定温度下， 发生一系列水解和缩合反应，生成纳米级粒子并形成溶胶，最后再经干燥和烧结等处理制 成所需材料。虽然，该种方法得到的有机/无机杂化体系，能够实现涂层不出现相分离的同 时，提高材料的机械性能，但是该种方法对制备涂层来说仍具有局限性；制备及涂覆过程复 杂，能耗高，反应温度高于基材承受能力等等。
[0006] 目前，在涂料行业中，光固化涂料因其高效经济、适应性广、节能环保等特点而得 到很广泛的应用。无论是国内还是国际上，光固化涂料的年产量都在逐年增加。尤其对于 透明塑料基材（如日常佩戴的眼镜、温室大棚上的薄膜等等）来说，在光固化涂料均匀涂布 的情况下，UV光照l-5min即可，速度快、操作简便、能耗低，不用像热固化那样担屯、基材受 热问题。
[0007] 防雾是透明基材的另一大问题。当透明固体表面成雾时，光线穿过"雾"（实际为 水蒸汽凝结在固体表面形成的小液滴）会发生的反射和折射，使得该固体的透光率下降， 也降低了该透明材料的使用效率。在人们常采取的加热法、对流法W及涂料法中，前两种方 法虽然能够通过防止水蒸汽凝结的方式而有效防雾，但能耗高，运行成本高，并且具有很大 的操作局限性。而涂料法则能够通过构造一定的结构或通过涂料本身对水的性能，达到很 优异的防雾效果，与此同时并没有任何能量损耗。所W，从节能的角度考虑，涂料法乃至光 固化涂料法是一种更为理想的防雾方法。
【发明内容】
[000引本发明提供了一种光固化耐磨防雾涂料，可W经一步固化，将疏水硬膜和涂层中 原位生成的Si化纳米粒子相结合，保证了无机纳米颗粒在涂层中的均匀分散，提高了涂层 的耐磨性能。
[0009] 一种光固化耐磨防雾涂料，按质量百分比计，所述光固化耐磨防雾涂料的组成 为：
[0010] 光固化树脂 17?52%; 光固化低官能度单体 12?巧％; 光固化商官能度单体 10?55%; 有机猛氧烧 10?35%; 光引发剂 0 7?6%; 催化剂 0.3?4%。
[0011] 所述的有机娃氧烧的分子式如式I所示：
[0012]
【权利要求】
1. 一种光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，按质量百分比计，所述光固化耐磨防雾涂料 的组成为： 光固化树脂 17?52%; 光固化低官能度单体 12?37%; 光固化高官能度单体 IO?55%; 有机硅氧烷 IO?35%; 光引发剂 0.7?6%; 催化剂 0.3?4%; 所述的有机硅氧烷的分子式如式I所示：
式中，Rp R2、R3、R4独立地选自：C C 8的烷基、C C 3的烷氧基、芳基、胺基、烯基、环 氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或巯基，且式中至少有三个为烷氧基； 所述的催化剂为光产酸剂或光产碱剂。
2. 根据权利要求1所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，所述的光固化树脂选自 环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯改性环氧树脂、聚醚丙烯酸酯中 的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，所述的光固化低官能度 单体选自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚 乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、 丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、2-(乙氧乙氧）乙二醇丙烯酸酯、双酚A-丙基二甲基丙 烯酸酯中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，所述的光固化高官能度 单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五 丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，所述的光产酸剂选自鑰 盐、芳族重氮盐、金属茂盐或邻硝基苯甲醛； 所述的光产碱剂选自氨基甲酸酯类、酮肟酯类或甲酰胺类。
6. 根据权利要求1?5任一权利要求所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于，按质量 百分比计，所述光固化耐磨防雾涂料的组成为： 光固化树脂 17?47%; 光固化低官能度单体 14?24%; 光固化高官能度单体 25?45%; 有机硅氧烷 10?20%; 光引发剂 0.7?6%; 催化剂 0.3?4%。
7. 根据权利要求6所述的光固化耐磨防雾涂料，其特征在于， 所述的有机硅氧烷为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或丙烯酰氧基丙基三甲氧 基娃烧； 所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮； 所述的催化剂为二芳基碘鑰盐、三芳基硫鑰盐或氨基甲酸苄酯。
8. -种根据权利要求1?7任一权利要求所述的光固化耐磨防雾涂料的施工方法，其 特征在于，将所述的各原料混合，分散均匀后涂布在基底上，经紫外光固化后，得到光固化 耐磨防雾涂层。
【文档编号】C09D167/06GK104513607SQ201410814150
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】刘磊, 唐瑞芬, 陈梦茹, 张卫宝, 张忠良 申请人:浙江佑谦特种材料有限公司