一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧丙烯酸酯80-90份、聚氨酯预聚体10-20份、活性单体20-30份、光引发剂3-8份、改性纳米二氧化硅20-30份、纳米二氧化钛3-7份、助溶剂1-7份、助剂2-5份、氧化银0.5-1份、水15-50份。本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其耐磨性高，稳定性好，抗菌性强。
【专利说明】 一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料【技术领域】，尤其涉及一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料。
【背景技术】
[0002]水性紫外光固化涂料由于其环保、固化速率快、节能等优良性能，符合人们不断增强的环保需求，已成为涂料发展的一个重要方向。但是水性紫外光固化涂料也存在着些许不足，如涂料分散体系的长期稳定性有待提高，固化膜的耐磨性欠佳，抗菌性差等。因此，制备一种长期稳定，耐磨性好，抗菌性强的水性紫外光固化涂料是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其耐磨性高，稳定性好，抗菌性强。
[0004]本发明提出了一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯80-90份、聚氨酯预聚体10-20份、活性单体20-30份、光引发剂3-8份、改性纳米二氧化硅20-30份、纳米二氧化钛3-7份、助溶剂1-7份、助剂2-5份、氧化银0.5-1份、水15-50份；
[0005]其中，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将30-60份纳米二氧化硅、20-40份乙烯基三甲氧基硅烷和0.5-1.2份顺丁烯二酸酐加入到80-100份丙酮中，加热至50-55°C，搅拌反应3-5h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0006]优选地，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯83-87份、聚氨酯预聚体13-16份、活性单体23-27份、光引发剂4-5.8份、改性纳米二氧化硅22-27份、纳米二氧化钛4-5.7份、助溶剂4-6.7份、助剂3-4.5份、氧化银0.6-0.86份、水30-40份。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯85份、聚氨酯预聚体15份、活性单体24.6份、光引发剂5.37份、改性纳米二氧化硅25.6份、纳米二氧化钛4.6份、助溶剂5.9份、助剂4.3份、氧化银0.73份、水34份。
[0008]优选地，所述环氧丙烯酸酯为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯中的一种或者两种的组合。
[0009]优选地，所述活性单体为三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯中的一种或者多种的组合。
[0010]优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二苯甲酮、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、樟脑酮、香豆酮中的一种或者多种的组合。
[0011]优选地，所述助溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇、丙二醇乙醚、乙二醇乙醚、丁酮、
丙酮中的一种或者多种的组合。
[0012]优选地，所述助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂中的一种或者多种的组合。
[0013]优选地，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将40-50份纳米二氧化硅、32-36份乙烯基三甲氧基硅烷和0.9-1.1份顺丁烯二酸酐加入到89-93份丙酮中，加热至52-54°C，搅拌反应3.6-4.5h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0014]优选地，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将46份纳米二氧化硅、33份乙烯基三甲氧基硅烷和0.96份顺丁烯二酸酐加入到91份丙酮中，加热至53°C，搅拌反应4.2h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0015]本发明中，环氧丙烯酸酯具有光固化速度快、固化后膜的硬度和光泽度高，耐热性好，耐化学腐蚀性能优异等优点，但是固化膜的韧性差，耐磨性差，加入的聚氨酯预聚体在环氧丙烯酸酯固化后，聚氨酯预聚体以弹性颗粒状态分散在体系内部，形成了“海岛”结构，从而改善了体系的韧性；在固化膜中改性纳米二氧化硅和环氧丙烯酸酯聚合形成了有机-无机杂化网络结构，当受到使化学键破裂的外力时才能使纳米二氧化硅游离，显著提高了固化膜的耐磨性和硬度；改性纳米二氧化硅和纳米二氧化钛以S1-O-S1、S1-O-Ti和T1-O-Ti的形式在固化膜中形成了杂化网络结构，改善了固化膜的韧性、拉伸强度，同时赋予了涂料优良的透明性；加入的氧化银在提高涂料硬度的同时赋予了涂料优良的抗菌性。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
[0017]在具体实施例中，本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料中，环氧丙烯酸酯的重量份可以为 80.3,81,81.5,82,82.6,83.4,84,84.5,85.6,86,86.3,87.5、88,88.6,89,89.4 份，聚氨酯预聚体的重量份可以为 10.3、11、11.2,11.6、12、12.3,12.7、13.4,13.9、14、14.5,15.6,16.2、17、17.5、18、18.6、19、19.3 份，活性单体的重量份可以为20.3,20.9,21,21.3,21.5,22,22.3,23.6、24、25、25.3,26,26.7,27.5,28,28.6,29,29.3、
29.7份，光引发剂的重量份可以为3.2,4.3、5、5.6、6、6.3、7、7.2,7.8份，改性纳米二氧化硅的重量份可以为 20.3,21,21.3,22.6,23,23.4,24,24.3,25,25.8,26,26.7,27.6、28、28.6,29,29.4 份，纳米二氧化钛的重量份可以为 3.2,3.6,4.5,4.9、5、5.2、6、6.3,6.8 份，助溶剂的重量份可以为 1.2,1.6、2、2.3,2.7、3、3.5,3.9,4.3,4.8、5、5.6、6、6.9 份，助剂的重量份可以为2.3,2.6,2.8,3.2,3.4,3.7,3.9、4、4.8份，氧化银的重量份可以为0.56、0.63,0.7,0.74,0.78,0.8,0.83,0.9,095 份，水的重量份可以为 15.6,16,16.3,17,17.8、18、18.5、19、19.5,20,20.3,21,21.6、22、25、26、27、28、29、30.2、31、32、32.6、33、35、38、39,39.5,40.3,41,41.5,42,42.9、43、45、46、47、48、49、49.5 份。
[0018]实施例1
[0019]本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯80份、聚氨酯预聚体20份、活性单体20份、光引发剂3份、改性纳米二氧化硅30份、纳米二氧化钛3份、助溶剂7份、助剂2份、氧化银I份、水15份；
[0020]其中，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将60份纳米二氧化硅、20份乙烯基三甲氧基硅烷和1.2份顺丁烯二酸酐加入到80份丙酮中，加热至55°C，搅拌反应3h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0021]实施例2
[0022]本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯90份、聚氨酯预聚体10份、活性单体30份、1-羟基-环己基苯基甲酮8份、改性纳米二氧化硅20份、纳米二氧化钛7份、甲醇I份、分散剂3份、消泡剂2份、氧化银0.5份、水50份；
[0023]其中，所述环氧丙烯酸酯为双酚A型环氧丙烯酸酯；所述活性单体为三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯按任意重量份之比的组合；
[0024]所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将30份纳米二氧化硅、40份乙烯基三甲氧基硅烷和0.5份顺丁烯二酸酐加入到100份丙酮中，加热至50°C，搅拌反应5h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0025]实施例3
[0026]本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯89份、聚氨酯预聚体11份、二丙二醇二丙烯酸酯12份、甲基丙烯酸酯14份、二烷氧基苯乙酮4份、α -羟烷基苯酮3.2份、改性纳米二氧化硅25.8份、纳米二氧化钛5.2份、助溶剂2.3份、流平剂3.4份、氧化银0.83份、水42份；
[0027]其中，所述环氧丙烯酸酯为酚醛环氧丙烯酸酯；所述助溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇、丙二醇乙醚、乙二醇乙醚、丁酮、丙酮按任意重量份之比的组合；
[0028]所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将53份纳米二氧化硅、31份乙烯基三甲氧基硅烷和0.76份顺丁烯二酸酐加入到93份丙酮中，加热至52°C，搅拌反应4.6h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0029]实施例4
[0030]本发明所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯85份、聚氨酯预聚体15份、三缩丙二醇双丙烯酸酯24.6份、光引发剂5.37份、改性纳米二氧化硅25.6份、纳米二氧化钛4.6份、丁醇2份、丙二醇乙醚3.9份、助剂4.3份、氧化银0.73份、水34份；
[0031]其中，所述环氧丙烯酸酯为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯按重量份1:3的组合；所述光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二苯甲酮、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、樟脑酮、香豆酮按任意重量份之比的组合；所述助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂按重量份1:2:3:5的组合；
[0032]所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将46份纳米二氧化硅、33份乙烯基三甲氧基硅烷和0.96份顺丁烯二酸酐加入到91份丙酮中，加热至53°C，搅拌反应4.2h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
[0033]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯80-90份、聚氨酯预聚体10-20份、活性单体20-30份、光引发剂3_8份、改性纳米二氧化硅20-30份、纳米二氧化钛3-7份、助溶剂1-7份、助剂2-5份、氧化银0.5-1份、水15-50份； 其中，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将30-60份纳米二氧化硅、20-40份乙烯基三甲氧基硅烷和0.5-1.2份顺丁烯二酸酐加入到80-100份丙酮中，力口热至50-55°C，搅拌反应3-5h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯83-87份、聚氨酯预聚体13-16份、活性单体23-27份、光引发剂4-5.8份、改性纳米二氧化硅22-27份、纳米二氧化钛4-5.7份、助溶剂4-6.7份、助剂3-4.5份、氧化银0.6-0.86份、水30-40份。
3.根据权利要求1或2所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分:环氧丙烯酸酯85份、聚氨酯预聚体15份、活性单体24.6份、光引发剂5.37份、改性纳米二氧化硅25.6份、纳米二氧化钛4.6份、助溶剂5.9份、助剂4.3份、氧化银0.73份、水34份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯中的一种或者两种的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述活性单体为三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯中的一种或者多种的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二苯甲酮、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、樟脑酮、香豆酮中的一种或者多种的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述助溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇、丙二醇乙醚、乙二醇乙醚、丁酮、丙酮中的一种或者多种的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将40-50份纳米二氧化硅、32-36份乙烯基三甲氧基硅烷和0.9-1.1份顺丁烯二酸酐加入到89-93份丙酮中，加热至52-54°C，搅拌反应3.6-4.5h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
10.根据权利要求1-9中任一项所述高耐磨抗菌水性紫外光固化涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅按照以下工艺进行制备；按重量份将46份纳米二氧化硅、33份乙烯基三甲氧基硅烷和0.96份顺丁烯二酸酐加入到91份丙酮中，加热至53°C，搅拌反应4.2h，降温后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化硅。
【文档编号】C09D5/14GK104277675SQ201410583493
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】胡昌悌 申请人:芜湖县双宝建材有限公司