本发明涉及塑胶涂料领域，具体涉及一种高附着耐刮擦塑胶涂料及其制备方法。
背景技术
随着塑料工业的迅速发展，塑料制品广泛用于各行各业，成为人们生产和生活不可缺少的重要材料。在使用这些塑料时，为了提高其表面装饰性，降低产品制作成本，延长塑料制品的使用寿命，技术人员通过涂料对塑料表面进行保护装饰，并赋予塑料指标表面豪华的外观和细腻的手感。
目前，使用uv面漆在塑料表面进行罩光涂装是较常用的方法。而uv底漆往往是双组分底漆，一方面施工不方便，使用受到一定限制；另一方面生产周期长，效率不高，不便于连续生产。所以，研制适合uv罩光的单组分底漆很有市场前景，这类底漆以银粉塑料底漆最常用。随着人们环保意识的提高以及相关法律法规的规定，环保型涂料越来越受到消费者的欢迎和喜爱，环保型涂料的研发已成为涂料发展的一个方向。
丙烯酸树脂作为涂料的成膜物质具有色浅、耐候、耐光、耐热、耐腐蚀性好等特点，广泛应用于建筑、机械、汽车等领域，而且低毒，价格适中，深受市场欢迎，是目前发展最快的品种之一。电泳涂料以水为溶剂，污染少、无火灾危险，在复杂工件上能形成均匀致密的涂层。目前国内许多丙烯酸涂料存在着附着力较差的问题，大多采用外加附着力促进剂的方法，该方法不仅成本较高，而且不能从根本上提高涂膜的附着力，并且由于附着力促进剂并不交联成膜，会影响涂膜交联密度、光泽等性能。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供高附着耐刮擦塑胶涂料，通过特殊单体的引入和填料的添加，获得高附着力和耐磨的涂料。
技术方案：一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯10-12份、丙烯酸丁酯8-12份、尿烷丙烯酸酯15-20份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯4-8份、丙烯酸0.8-1.5份、引发剂1.8-2.5份、丙二醇甲醚醋酸酯10-15份、二甲苯10-15份、六亚甲基二异氰酸酯5-10份、流平剂byk358n为0.3-0.6份、消泡剂0.5-2份、混合溶剂40-50份、光引发剂1173为2-3份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末10-20份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和稀土硝酸盐混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在50-60℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末。
进一步的，所述引发剂为过氧化物或偶氮化物中的任意一种。
进一步的，所述过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯，偶氮化物为偶氮二异丁腈。
进一步的，所述稀土掺杂钛酸钡的制备方法中醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
进一步的，所述稀土硝酸盐为硝酸镧或硝酸铈中的任意一种。
进一步的，所述混合溶剂包括丙二醇和丁酮。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在2-3h之内滴加完毕；
s2.然后在115-125℃温度下保温反应2-3h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、混合溶剂、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
有益效果：本发明的通过引入一些特殊的功能性单体，按照丙烯酸自由基聚合的原理，制得丙烯酸树脂，用该树脂制成的涂料对塑胶底材有良好的附着力，通过稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末添加，使得涂料具有良好的耐磨性，同时本发明方法制备的涂料具备较高的基本性能。
具体实施方式
实施例1
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酸丁酯12份、尿烷丙烯酸酯15份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯8份、丙烯酸0.8份、引发剂叔丁基过氧化苯甲酸酯2.5份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、二甲苯15份、六亚甲基二异氰酸酯5份、流平剂byk358n为0.6份、消泡剂0.5份、丙二醇20份、丁酮30份、光引发剂1173为2份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末20份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸铈混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在60℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在2h之内滴加完毕；
s2.然后在115℃温度下保温反应3h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
实施例2
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯12份、丙烯酸丁酯8份、尿烷丙烯酸酯20份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯4份、丙烯酸1.5份、引发剂偶氮二异丁腈1.8份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、二甲苯10份、六亚甲基二异氰酸酯10份、流平剂byk358n为0.3份、消泡剂2份、丙二醇25份、丁酮15份、光引发剂1173为3份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末10份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸镧混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在50℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在3h之内滴加完毕；
s2.然后在125℃温度下保温反应2h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
实施例3
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酸丁酯9份、尿烷丙烯酸酯16份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯5份、丙烯酸1.3份、引发剂叔丁基过氧化苯甲酸酯2.4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份、二甲苯11份、六亚甲基二异氰酸酯5份、流平剂byk358n为-0.6份、消泡剂0.5份、丙二醇25份、丁酮20份、光引发剂1173为2份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末13份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸铈混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在55℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在2h之内滴加完毕；
s2.然后在120℃温度下保温反应2h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
实施例4
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯12份、丙烯酸丁酯11份、尿烷丙烯酸酯18份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯7份、丙烯酸1份、引发剂偶氮二异丁腈2份、丙二醇甲醚醋酸酯12份、二甲苯14份、六亚甲基二异氰酸酯9份、流平剂byk358n为0.3份、消泡剂2份、丙二醇30份、丁酮10份、光引发剂1173为3份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末16份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸镧混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在55℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在3h之内滴加完毕；
s2.然后在125℃温度下保温反应2h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
实施例5
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯11份、丙烯酸丁酯10份、尿烷丙烯酸酯16份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯6份、丙烯酸1-1.2份、引发剂叔丁基过氧化苯甲酸酯2.2份、丙二醇甲醚醋酸酯13份、二甲苯12份、六亚甲基二异氰酸酯7份、流平剂byk358n为0.4份、消泡剂1份、丙二醇20份、丁酮20份、光引发剂1173为2份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末15份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸铈混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在55℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在2h之内滴加完毕；
s2.然后在120℃温度下保温反应3h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
对比例1
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯10份、丙烯酸丁酯12份、丙烯酸甲酯12份、丙烯酸0.8份、引发剂tbpb2.5份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、二甲苯15份、六亚甲基二异氰酸酯5份、流平剂byk358n为0.6份、消泡剂0.5份、丙二醇20份、丁酮30份、光引发剂1173为2份、稀土掺杂钛酸钡纳米粉末20份；
其中稀土掺杂钛酸钡的制备方法为：将醋酸钡和硝酸铈混合用冰醋酸溶液溶解，得到混合溶液，然后在60℃的水浴中，将混合溶液中加入浓度为10wt%钛酸四丁酯-丁醇溶液，搅拌均匀，待形成溶胶后将其静置24h形成胶体，然后将胶体烘干，研磨干凝胶粉末，再将干凝胶粉末在800℃下煅烧2h，得到稀土掺杂的钛酸钡纳米粉末，反应体系中，醋酸钡、稀土硝酸盐和钛酸四丁酯的物质的量比为1:1:0.0005。
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸，在3h之内滴加完毕；
s2.然后在115℃温度下保温反应3h后，回流脱水后，得到丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173和稀土掺杂钛酸钡纳米粉末一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
对比例2
一种高附着耐刮擦塑胶涂料，由以下重量份的成分组成：甲基丙烯酸羟乙酯12份、丙烯酸丁酯8份、尿烷丙烯酸酯20份、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯4份、丙烯酸1.5份、引发剂偶氮二异丁腈1.8份、丙二醇甲醚醋酸酯15份、二甲苯10份、六亚甲基二异氰酸酯10份、流平剂byk358n为0.3份、消泡剂2份、丙二醇25份、丁酮15份、光引发剂1173为3份；
上述的高附着耐刮擦塑胶涂料的制备方法，按以下步骤制备而成：
s1.将丙二醇甲醚醋酸酯和二甲苯加热升温至回流，然后匀速滴加加入引发剂、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、尿烷丙烯酸酯、丙烯酸二氢二环戊二烯基酯和丙烯酸，在3h之内滴加完毕；
s2.然后在125℃温度下保温反应2h后，回流脱水后，得到改性丙烯酸树脂；
s3.将步骤s2制得的丙烯酸树脂，六亚甲基二异氰酸酯、流平剂byk358n、消泡剂、丙二醇、丁酮、光引发剂1173一起加入砂磨罐中，在加入物料总量1.5倍的锆珠加入其中，研磨至浆料细度小于15um时，过滤即得涂料。
按照标准gb/t1720-1989样品进行漆膜附着力（将涂料涂覆在经过砂纸打磨、并用丙酮浸泡处理过的pc基材光固化至完全成膜）；
摩擦纸带实验：在测试表面施加175g的负荷力，转速为17cycle/min；
按照gb/t1732--1993、gb/t6739--2006和gb/t1733--1993测试漆膜其他基本性能。