本发明涉及一种LED-UV功能性涂料，特别涉及一种LED-UV防涂鸦抗污涂料的组成及其制备方法和使用方法。
背景技术：
日常生活中，装饰外墙、公交站牌、通讯电力设施等外表面上经常遭到水性或者油性笔乱涂乱划或者张贴各种小广告，严重影响设备外观及整体环境的美观，需要环卫工人拿铲刀费力地铲除小广告纸，用湿毛巾清洗水性或油性笔涂鸦、污垢，耗时耗力，却不能完全清除干净。
为了解决这一现象，很多公司相继研发出水性、油性、传统光固化以及PU双组份等多种防涂鸦及抗污的涂料，但这些产品都存在诸多缺陷。比如：水性防涂鸦涂料漆膜丰满度比油性的差，同时具有漆膜硬度不够的缺点；PU双组份油性防涂鸦涂料待干时间长，在漆膜干燥过程中容易沾上灰尘，且施工需要兑固化剂和稀释剂施工，VOC排放环保性差；传统UV光固化的涂料虽然具有漆膜硬度高、耐磨性好、固化效率高的优点，但在干燥过程中必须采用高压汞灯发光辐射干燥设备来完成交联固化反应，完成油漆成膜固化，高压汞灯由于功率高(一般为80W/cm)，具有强烈的光强亮度，很强的热辐射(照在工件表面增加工件表面温度20度左右)及工作时会产生臭氧、需要配套的散热系统，不能使用户外施工。
LED-UV灯是一种功率低(一般手提式LED-UV固化机为9-12W)、热辐射小(照在工件表面增加3度左右的温度)、无臭氧产生、体积小、携带方便、随时随地都可以现场施工的LDE灯具，可利用率高、符合环保和安全要求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低能量固化效率高、环保无VOC排放、施工方便、防涂鸦及抗污性能好的LED-UV防涂鸦抗污涂料，这种涂料在固化干燥过程中使用LED-UV灯，得到的漆膜硬度高、表面滑爽、手感好、耐候性好，同时本发明还提供这种LED-UV防涂鸦抗污涂料的制备方法和使用方法。
为了解决以上所述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种LED-UV防涂鸦抗污涂料，所述LED-UV防涂鸦抗污涂料可通过刷涂或喷涂的方法，按50～80g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体表面，涂刷完成即刻使用手提式LED-UV灯照射光固化5-8秒；
所述LED-UV防涂鸦抗污涂料包括如下重量份数的组分制成：
其中，所述4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂为4.5官能的氟硅改性低聚物；
所述单体为二乙二醇二甲基丙烯酸酯；
所述防涂鸦助剂是带丙烯酸基双键的改性有机硅化合物。
优选地，所述的光引发剂是2，4，6三甲基苯甲酰二苯基氧化膦；
所述的消泡剂为迪高的DEGO2500；
所述的润湿分散剂为埃夫卡的EFKA-4010；
更优选地，所述4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂为撒比斯的SPC-1487。
进一步地，所述8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂为长兴的6361-100。
所述低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂为氰特化工的ADDITOLTMLED 01。
进一步优选地，所述的防涂鸦助剂是安德隆的ADL-UV131。
一种LED-UV防涂鸦抗污涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一:在避免日光或紫外光照射的条件下，将4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂、低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂、8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂、单体加入配漆容器中并分散均匀，在搅拌下加入光引发剂、润湿分散剂，以500-800转/分的搅拌速度搅拌5分钟以上至分散均匀，搅拌过程中保持混合物料温度小于50℃；
步骤二:加入消泡剂、防涂鸦助剂，以800-1000转/分的搅拌速度分散15分钟以上至分散均匀，得到LED-UV防涂鸦抗污涂料。
一种LED-UV防涂鸦抗污涂料的使用方法，将所述LED-UV防涂鸦抗污涂料通过刷涂或喷涂的方法，按50～80g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体表面，涂刷完成即刻使用LED-UV灯照射光固化5-8秒。
优选地，所述LED-UV灯为功率为9-12W的手提式LED-UV灯。
与现有技术相比，本发明的LED-UV防涂鸦抗污涂料，采用低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂搭配具有耐油性笔专用光固化的4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂、8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂和防涂鸦助剂、单体(二乙二醇二甲基丙烯酸酯)以及光引发剂等合理配比，生产出具有极低的成膜表面张力和极佳的离型性的LED-UV防涂鸦抗污涂料，在物体表面涂上所述LED-UV防涂鸦抗污涂料，利用LED-UV灯光固化后，所得漆膜具有极优异的出众持久的抗涂鸦、防污染和易清洁性，以及出众的耐水、油和耐化学品性能，优异的耐候和热稳定性，UV固化速率极快，漆膜表面致密滑爽，硬度高，耐污性好，用水性或者油性笔在上面涂写之后，用湿布可以轻易擦掉，不留痕迹，贴在上面的小广告纸等也可以轻松撕掉，对乱写乱贴这一社会麻烦提供了解决方法，极大的减轻环卫工人的工作强度。本发明所述LED-UV防涂鸦抗污涂料使用简单，可大范围推广。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的说明，各实施例仅作为优选实施方式以说明本发明的技术方案，不构成对本发明的限定。本发明的各种组分均采用现有市售产品。
以下各实施例中，所述4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂为4.5官能的氟硅改性低聚物，可在保证高反应性的情况下，漆膜硬度高，韧性好，厚涂不开裂，其防污原理在于侧链的氟碳键结不兼容于其它主链或侧链接构且比重较低，使得氟碳键于涂布时自然迁移至涂层表面，而使分子自主装(self-assembly)于固化前的树脂表面，为了降低表面张力，又增加硅酮侧链基团，使氟碳分子与硅酮形成协同作用，经UV光固化后，其结构自然固定于涂膜最上层，利用侧链分子间不兼容的原理使氟碳分子形成奈米自组构装的结构达到涂膜耐污的效果。我们利用其含有氟和硅组分，从而保证了漆膜固化后具有低的表面能，即有极低的成膜表面张力和极佳的离型性，漆膜具有优异、持久的抗涂鸦、防污染和易清洁物性，提供出众的耐水、油和耐化学品性能，优异的耐候和热稳定性，且UV固化速率极快、高硬度。本发明采用的是撒比斯的SPC-1487耐油性笔专用光固化树脂。
所述低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂在LED-UV的低能量下即可迅速固化，开启了一种改善表面固化的新方式，引入更快的流水产线，非常适用于低能量固化体系，本发明采用的是氰特化工的ADDITOLTM LED 01。
所述8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂具有高固含、低粘度、流平好、固化速度快、表面硬度高、高光泽、高丰满度、抗划伤的性能，同时还具有低收缩，颜料润湿性佳，树脂搭配性好等优点，其他树脂相比，8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂与4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂、低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂具有更好的相容性和更高的交联密度，形成的涂膜具有很高的硬度，有利于提高抗渗透性因而有利于提高防涂鸦性能。优选为长兴的6361-100。
所述单体是二乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA)，该单体具有粘度低，稀释力佳，固化速度快，硬度佳，低皮肤刺激性，耐磨性好，耐水性佳和耐冲击性佳等特点。
所述光引发剂为2，4，6三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)；
所述的润湿分散剂为埃夫卡EFKA-4010；
所述的消泡剂为迪高的DEGO2500；
所述的防涂鸦助剂是带丙烯酸基双键的改性有机硅化合物，安德隆科技发展有限公司的ADL-UV131，具有优异的相容性与流平能力，有一定的脱泡性能，手感好，尤其适用于光固化体系，能参与UV体系的交联，用于提高体系的防粘连性和防涂鸦性能。
实施例1-4的组分、重量及各组分的生产厂家和型号如表一所示，包括但不限于表中所列的产品型号，各组分也可采用市售其他具有相同性能的其他厂家的产品。
表一
实施例1
本实施例的LED-UV防涂鸦抗污涂料由如下重量的组分组成：
4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂25kg；低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂25kg；8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂19.7kg；单体25kg；光引发剂4kg；润湿分散剂0.3kg；消泡剂0.4kg防涂鸦助0.6kg；
按表一中实施例1所示重量取各组分，制备方法按照如下步骤：
步骤一，在避免日光或紫外光照射的条件下，按照上述重量将4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂、低能量固化的特殊功能性丙烯酸树脂、8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂以及单体加入配漆容器中并分散均匀，然后依次加入光引发剂、润湿分散剂以500-800转/分的搅拌速度搅拌5分钟以上至混合均匀，搅拌过程中保持混合物料温度小于50℃；
步骤二，按照上述配比加入消泡剂、防涂鸦助剂，以800-1000转/分的搅拌速度分散15分钟，即制成LED-UV防涂鸦抗污涂料，进行漆液性能检测。
将所述LED-UV防涂鸦抗污涂料通过刷涂或者是喷涂的方法，按50g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体(装饰外墙、公交站牌、通讯电力设施等)表面，涂刷完成立即使用LED-UV灯照射光固化5秒。即可得到实施例1中的LED-UV防涂鸦抗污涂料涂膜。性能检测结果如表二中实施例1对应数据所示。
干燥过程中使用的LED-UV灯是功率低(9-12W)、热辐射小(照在工件表面增加3度左右的温度)、无臭氧产生、体积小、携带方便、随时随地都可以现场施工的LDE灯具，可利用率高、符合环保和安全要求。
实施例2
4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂28kg；特殊功能性丙烯酸树28kg；8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂15kg；单体22.3kg；光引发剂5kg；润湿分散剂0.5kg；消泡剂0.5kg；防涂鸦助0.7kg；
按表一中实施例2所示重量取各组分，重复实施例1所述的制备方法，其中步骤一中搅拌速度为600转/分，步骤二中搅拌速度为900转/分，即可得到本发明的LED-UV防涂鸦抗污涂料，进行漆液性能检测。
将所述LED-UV防涂鸦抗污涂料通过刷涂或者是喷涂的方法，按60g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体(装饰外墙、公交站牌、通讯电力设施等)表面，涂刷完成立刻使用LED-UV灯照射光固化6秒。即可得到实施例2中的LED-UV防涂鸦抗污涂料涂膜。性能检测结果如表二中实施例2对应数据所示。
实施例3
按表一中实施例3所示重量取各组分，重复实施例1所述的制备方法，其中步骤一中搅拌速度为700转/分，步骤二中搅拌速度为1000转/分，即可得到本发明的LED-UV防涂鸦抗污涂料，进行漆液性能检测。
将所述LED-UV防涂鸦抗污涂料通过刷涂或者是喷涂的方法，按70g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体(装饰外墙、公交站牌、通讯电力设施等)表面，涂刷完成立刻使用LED-UV灯照射光固化7秒。即可得到实施例3中的LED-UV防涂鸦抗污涂料涂膜。性能检测结果如表二中实施例3对应数据所示。
实施例4
4.5官能的氟硅化丙烯酸酯树脂35kg；特殊功能性丙烯酸树30kg；8官能的超支化聚酯丙烯酸树脂15kg；单体20kg；光引发剂4kg；润湿分散剂0.4kg；消泡剂0.3kg；防涂鸦助0.6kg；
按表一中实施例4所示重量取各组分，重复实施例1所述的制备方法，其中步骤一中搅拌速度为800转/分，步骤二中搅拌速度为900转/分，即可得到本发明的LED-UV防涂鸦抗污涂料，进行漆液性能检测。
将所述LED-UV防涂鸦抗污涂料通过刷涂或者是喷涂的方法，按80g/m2的涂布量，涂布于事先打磨并除尘干净的被涂物体(装饰外墙、公交站牌、通讯电力设施等)表面，涂刷完成即刻使用LED-UV灯照射光固化8秒。即可得到实施例4中的LED-UV防涂鸦抗污涂料涂膜。性能检测结果如表二中实施例4对应数据所示。
表二
由表二可明显看出，上述各实施例的LED-UV防涂鸦抗污涂料环保无VOC排放，经过低能量LED-UV灯光固化后，固化性能好，漆膜具有透明度高、光泽稳定、硬度高、抗刮伤性好、耐候性好、表面滑爽、手感好的特点。