一种光固化涂料、紫外光固化疏水防粘接膜面及其制备方法与流程

文档序号:16587929发布日期:2019-01-14 18:45阅读:303来源:国知局
一种光固化涂料、紫外光固化疏水防粘接膜面及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种光固化涂料、紫外光固化疏水防粘接膜面及其制备方法。



背景技术:

人类历史的发展和社会文明的进步在很大程度上是以材料的发展为前提的,性能优异的材料推动了人类历史的发展和社会的进步,同时人类历史的变革和社会的进化也亟需材料的更新换代。材料的发展在人类社会发展史中通常具有划时代的意义,新材料的出现往往作为一个反映了当下社会的发展水平时代的标志。

在大自然的启发下,20世纪90年代,一种以自然界中活的生物体为原型,利用先进的技术工艺制备的,具有类似于生物本身所具有的特殊的结构形态和优异的功能特性的人工智能材料,即仿生材料,引起了世界各地的专家学者极大的研究兴趣。例如,仿荷叶表面微纳米分级结构的自清洁材料,仿鲨鱼皮表面棱纹微结构的低能耗涂层以及仿壁虎脚趾分支刚毛结构的可逆粘附表面等。经过近二十多年的发展,仿生材料不管是在基础研究方面还是在实际应用方面都取得了举世瞩目的成就。目前,很多仿生材料已经被广泛地应用于工业、农业、医学、军事、航天等领域,这使人们的日常生活发生了巨大的变化,同时也极大地推动了人类历史的发展和社会文明的进步。

表面润湿性是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象,是固体材料一个非常重要的性质,许多的物理化学过程都与表面润湿性紧密相关,如吸附、润滑、黏贴等。润湿性不仅影响着自然界中动植物的生命活动,还在人们的日常生活与工业、农业生产中发挥着重大作用。润湿通常用液体在固体表面的铺展能力来展现,通过测量固体表面固-液形成的接触角来描述。根据固体表面与液滴形成的接触角的大小,以90°为分界点,表面被分为亲水和疏水两种状态,即接触角小于90°为亲水材料,大于90°为疏水材料,而当接触角大于150°时,这种表面就是所谓的超疏水(superhydrophobic)表面,具有极难被水沾湿的特性。超疏水材料在防水、防污、自清洁、新型功能材料、运输业、印刷及涂料工业等许多领域都有着广泛的应用。

然而,目前的光固化涂料,其疏水性能还不能做到强疏水性,其水接触角大部分均能做到110-120°之间,而且国内市场大多数使用的疏水光固化涂料在涂膜过后都需要贴保护膜,防止膜收卷时膜与膜吸附在一起,导致客户使用时撕开膜产生静电吸附灰尘而使膜面变脏。而且目前疏水光固化涂料在涂膜后通常贴硅离行膜,硅离型膜有硅转移问题,当硅转移到疏水面,疏水面水接触角即会下降,造成疏水性能下降。

因此,在本领域中,期望能够开发出具有表面超疏水性的光固化涂料。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种光固化涂料、紫外光固化疏水防粘接膜面及其制备方法。

为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

一方面,本发明提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:

在本发明中,利用聚氨酯丙烯酸酯以及全氟聚醚和全氟改性长链烷基硅烷配合纳米粒子,使得光固化涂料通过光固化反应交联,形成紧密的涂层,具有耐磨特性,并且全氟聚醚和全氟改性长链烷基硅烷以及纳米粒子协同,形成固化物的超疏水微结构,增强其疏水性。

在本发明中,所述光固化涂料中聚氨酯丙烯酸酯的用量可以为15份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份。如果该组分用量太多,则固含量太高,在使用时无法进行顺利涂布,如果用量太少,光固化涂料太稀,使用时无法涂布成膜。

优选地,所述聚氨酯丙烯酸酯选自官能度为6-10的聚氨酯丙烯酸酯,优选氰特ebecryl8415、氰特ebecryl8602、沙多玛cn9013ns或沙多玛cn8885ns中的任意一种或至少两种的组合。在本发明中,如果选择官能度太低的聚氨酯丙烯酸酯则反应性差,如果官能度太高则其属于非常规树脂,不宜应用。

在本发明中,所述聚氨酯丙烯酸酯与疏水性材料(即全氟聚醚、全氟改性长链烷基硅烷)经过光固化反应交联,形成紧密的涂层,具有耐磨特性。

在本发明中,纳米粒子的用量可以为10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份。

在本发明中,所述纳米粒子为纳米氧化铁、纳米氧化锌、纳米碳酸钙或纳米氧化硅中的任意一种或至少两种的组合。在本发明中使用纳米粒子其成本较低且能提高耐磨性。

优选地,所述纳米粒子的粒径为50-250nm,例如50nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm、160nm、180nm、200nm、230nm或250nm。

在本发明中,所述光引发剂的用量可以为2份、2.3份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份或4份。

在本发明中,所述光引发剂选自2-甲基-1-[-4-甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、苯甲酰基衍生物、二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、异丙基硫杂嗯酮(2,4异构体混合物)或4-(n,n-二甲氨基)苯甲酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合。

在本发明中,所述全氟聚醚的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份。如果全氟聚醚的用量太少则无强疏水效果,如果用量太多,则不利于光固化涂料的生产,甚至导致无法生产。

在本发明中,所述全氟改性长链烷基硅烷的用量可以为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份或15份。在本发明中,全氟改性长链烷基硅烷可以起到连接聚氨酯丙烯酸酯与纳米粒子的作用,如果用量太少,则达不到这种连接剂的效果,如果用量太多则不利于光固化涂料的生产,甚至可能导致无法生产。

优选地,所述全氟改性长链烷基硅烷中长链烷基为c7-c16烷基,例如c7烷基、c8烷基、c9烷基、c10烷基、c11烷基、c12烷基、c13烷基、c14烷基、c15烷基或c16烷基。在本发明中,使用这样的全氟改性长链烷基硅烷才能产生超疏水作用,如果使用全氟改性的短链烷基硅烷则无法满足超疏水的要求。

优选地,所述全氟改性长链烷基硅烷选自十三氟辛基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷。

在本发明中,所述全氟改性长链烷基硅烷是指硅烷的长链烷基中的氢全部被氟取代。例如十三氟辛基三甲氧基硅烷中长链烷基部分辛基中的氢全部被氟取代得到十三氟辛基。

在本发明中,利用全氟改性长链烷基硅烷在反应中将氟元素粘接在纳米无机粒子表面,使粒子达到疏水效果,且全氟聚醚在固化后粘结在粒子表面,通过微结构形成凹凸结构和氟元素疏水性,全氟改性长链烷基硅烷、全氟聚醚以及纳米无机粒子三者协同,形成荷叶效应,达到强疏水的效果。

在本发明中,所述溶剂的用量可以为30份、33份、35份、38份、40份、43份、45份、48份或50份。

优选地,所述溶剂为酮类溶剂或醚类溶剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地,所述溶剂为酮类溶剂和/或醚类溶剂。

优选地,所述酮类溶剂为丁酮、甲基异丁基甲酮、环戊酮或异氟尔酮中的任意一种或至少两种的组合。

优选地,所述醚类溶剂为丙二醇甲醚和/或丙二醇甲醚乙酯。

优选地,所述全氟聚醚为dac-hp(大金生产)、ky-1203(信越生产)或rs-90(迪爱生公司生产)中的任意一种或至少两种的组合。

另一方面,本发明提供如上所述的光固化涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将全氟聚醚与光引发剂、聚氨酯丙烯酸酯、纳米粒子以及溶剂混合;

(2)将步骤(1)的混合物升温,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应,而后降温,得到所述光固化涂料。

优选地,步骤(1)所述混合的方法包括以下步骤:

a、向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,搅拌10-50min(例如10min、13min、15min、18min、20min、25min、28min、30min、35min、38min、40min、43min、45min、48min或50min);

b、向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌10-30min(例如10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min或30min);

c、向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合。

优选地,步骤a、步骤b和步骤c所述搅拌的转速为600-1000r/min,例如600r/min、650r/min、680r/min、700r/min、750r/min、780r/min、800r/min、840r/min、880r/min、900r/min、950r/min、980r/min或1000r/min,优选800r/min。

优选地,步骤(2)所述升温为升至温度为50-55℃,例如50℃、51℃、52℃、53℃、54℃或55℃。

优选地,步骤(2)在搅拌下进行;

优选地,在步骤(2)升温之前将混合物先在480~520r/min(例如480r/min、485r/min、490r/min、495r/min、500r/min、510r/min或520r/min)转速下搅拌30-60min,之后在580~620r/min(例如580r/min、585r/min、590r/min、595r/min、600r/min、610r/min或620r/min)转速下搅拌;

优选地,先在500r/min转速下搅拌30-60min,之后在600r/min转速下搅拌;

在本发明中先进行低速分散,后进行高速分散,目的是更均匀的分散。

优选地,步骤(2)所述反应的时间为10-60min。

优选地,步骤(2)所述降温为降温至15-42℃,例如15℃、18℃、20℃、24℃、28℃、30℃、33℃、35℃或38℃,优选38-42℃。

另一方面,本发明提供一种紫外光固化疏水防粘接膜面,所述紫外光固化疏水防粘接膜面由如上所述的光固化涂料制备得到。

本发明所述的紫外光固化疏水防粘接膜面具有凹凸的微结构,由于光固化涂料中全氟改性长链烷基硅烷、全氟聚醚以及纳米无机粒子三者协同,形成荷叶效应,达到强疏水的效果,使得得到的膜面具有超疏水以及防粘接的性能。

另一方面,本发明提供了如上所述的紫外光固化疏水防粘接膜面的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

i、在基材层上涂布光固化涂料,干燥,得到涂料膜层;

ii、利用微结构辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构,同时进行紫外光固化,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

在本发明中,利用如上所述的制备方法可以通过微结构辊在涂料膜层表面上压出凹凸微结构的同时实现紫外固化,在这个过程中全氟改性长链烷基硅烷在反应中将氟元素粘接在纳米无机粒子表面,使粒子达到疏水效果,且全氟聚醚在固化后粘结在粒子表面,通过微结构形成凹凸结构和氟元素疏水性,形成荷叶效应,达到强疏水的效果。在这个过程中充分利用了全氟改性长链烷基硅烷、全氟聚醚以及纳米无机粒子三者协同增强疏水性,结合微结构形成以及紫外固化产生微结构表面更加促进了荷叶效应的产生,增强疏水性,达到超疏水性效果。

优选地,所述基材为聚合物,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选地,步骤i所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,优选辊涂。

优选地,步骤i所述干燥的方法为利用烘箱进行烘烤。

优选地,所述烘烤为分三段进行,第一段烘烤温度为100-150℃,第二段烘烤温度为90-130℃,第三段烘烤温度为70-90℃。

优选地,所述第一段烘烤和第二段烘烤之间以及第二段烘烤与第三段烘烤之间的温度差大于等于20℃,例如可以为20℃、23℃、25℃、28℃、30℃、35℃、40℃等。

在本发明中,通过分成三段进行烘烤,并控制每段烘烤之间的温度差可以促进原料成分中氟能快速上浮达到强疏水的效果。

优选地,所述第一段烘烤的时间为1-5分钟(例如1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟),第二段烘烤的时间为1-5分钟(例如1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟),第三段烘烤的时间为1-5分钟(例如1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟)。

优选地,步骤i所述涂料膜层的厚度为5-20μm,例如5μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或20μm,优选5μm。

优选地,步骤ii所述微结构辊为微结构铜辊或微结构镍辊。

优选地,步骤ii所述微结构为菱形、梯形、正方形或其他形状,优选菱形。

优选地,步骤ii所述紫外光固化时紫外光波长为260-380nm(例如260nm、275nm、280nm、285nm、290nm、296nm、300nm、308nm、316nm、325nm、330nm、338nm、345nm、358nm、360nm、370nmhuo380nm),紫外光能量选自300-1200mj/cm2(例如300mj/cm2、350mj/cm2、400mj/cm2、450mj/cm2、500mj/cm2、550mj/cm2、600mj/cm2、700mj/cm2、800mj/cm2、900mj/cm2、1000mj/cm2、1100mj/cm2或1200mj/cm2)。

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

(1)在本发明中,利用聚氨酯丙烯酸酯以及全氟聚醚和全氟改性长链烷基硅烷配合纳米粒子,使得光固化涂料通过光固化反应交联,形成紧密的涂层,具有耐磨特性,并且全氟聚醚和全氟改性长链烷基硅烷以及纳米粒子协同,形成固化物的超疏水微结构,增强其疏水性。

(2)本发明通过微结构形成以及紫外固化的方法,在制备的膜面表面产生凹凸的微结构,产生荷叶效应,增强疏水性,达到超疏水性效果,并且膜面具有耐脏、耐磨性能,生产后可以直接收卷,无需贴保护膜,不存在硅转移的问题,水接触角不会降低,疏水保持性好,并且节约成本。

附图说明

图1为本发明的膜面的结构示意图,其中1为基材层、2为光固化涂料层,3为纳米粒子,4为全氟聚醚、5为全氟改性长链烷基硅烷;

图2为本发明的膜面的膜平面扫描图;

图3为本发明的膜面的3d扫描图;

图4为本发明的膜面的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

在本实施例中,提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:

聚氨酯丙烯酸酯15份,纳米粒子30份,全氟聚醚15份,光引发剂3份,全氟改性长链烷基硅烷8份,溶剂30份。其中聚氨酯丙烯酸酯为氰特ebecryl8415,纳米粒子为纳米氧化锌,纳米粒子的粒径为50-150nm,光引发剂为2-甲基-1-[-4-甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮,全氟聚醚为dac-hp,全氟改性长链烷基硅烷为十三氟辛基三甲氧基硅烷。

所述光固化涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,在搅拌速率800r/min下搅拌20min,向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌20min,向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合;

(2)将步骤(1)的混合物先在500r/min转速下搅拌30min,之后在600r/min转速下搅拌,保持600r/min转速,将混合物升温至50℃,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应30min,而后降温至40℃,得到所述光固化涂料。

利用制备得到的光固化涂料制备紫外光固化疏水防粘接膜面,其制备方法包括以下步骤:

i、在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层上涂布光固化涂料,所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,利用烘箱进行分段烘烤,第一段烘烤温度为120℃,烘烤时间为3分钟,第二段烘烤温度为100℃,烘烤时间为3分钟,第三段烘烤温度为80℃,烘烤时间为3分钟,得到厚度为5μm的涂料膜层;

ii、利用为微结构铜辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构(微结构为菱形),同时进行紫外光固化,紫外光固化时紫外光波长为300nm,紫外光能量选自600mj/cm2,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

得到的紫外光固化疏水防粘接膜面的表面微结构示意图如图1所示,其中可以看出在基材层(1)上形成的光固化涂料层(2)的表面由于全氟聚醚(4)、全氟改性长链烷基硅烷(5)和纳米粒子(3)三者的分子在压辊和固化作用下,形成具有凹凸的微结构,形成荷叶效应以达到超疏水性。

图2为利用激光共聚焦显微镜(keyence公司的vk-x200)对膜面进行平面扫描得到的平面扫描图,图3为利用激光共聚焦显微镜(keyence公司的vk-x200)对膜面进行3d扫描得到的3d扫描图,由图2可以得出其结构底部高度为2.018微米,结构顶部高度为66.456微米,图3可以看出,膜面上压出了棱镜微结构。

图4为膜面的剖面图,可以看出压出微结构深度跟剖面形状,其深度为5μm。剖面为三角形。

对得到的紫外光固化疏水防粘接膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性;进行水接触角测试,水接触角大于150°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

实施例2

在本实施例中,提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:聚氨酯丙烯酸酯15份,纳米粒子10份,全氟聚醚3份,光引发剂3份,全氟改性长链烷基硅烷15份,溶剂30份。其中聚氨酯丙烯酸酯为氰特ebecryl8602,纳米粒子为纳米氧化硅,纳米粒子的粒径为50-200nm,光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦,全氟聚醚为rs-90,全氟改性长链烷基硅烷为十三氟辛基三乙氧基硅烷。

所述光固化涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,在搅拌速率600r/min下搅拌30min,向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌10min,向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合;

(2)将步骤(1)的混合物先在480r/min转速下搅拌30min,之后在620r/min转速下搅拌,保持620r/min转速,将步骤(1)的混合物升温至55℃,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应10min,而后降温至38℃,得到所述光固化涂料。

利用制备得到的光固化涂料制备紫外光固化疏水防粘接膜面,其制备方法包括以下步骤:

i、在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层上涂布光固化涂料,所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,利用烘箱进行分段烘烤,第一段烘烤温度为130℃,烘烤时间为3分钟,第二段烘烤温度为110℃,烘烤时间为3分钟,第三段烘烤温度为70℃,烘烤时间为3分钟,得到厚度为10μm的涂料膜层;

ii、利用为微结构铜辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构(微结构为菱形),同时进行紫外光固化,紫外光固化时紫外光波长为380nm,紫外光能量选自500mj/cm2,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

对得到的紫外光固化疏水防粘接膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性;进行水接触角测试,水接触角大于150°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

实施例3

在本实施例中,提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:聚氨酯丙烯酸酯15份,纳米粒子30份,全氟聚醚10份,光引发剂3份,全氟改性长链烷基硅烷5份,溶剂30份。其中聚氨酯丙烯酸酯为沙多玛cn9013ns,纳米粒子为纳米氧化硅,纳米粒子的粒径为50-250nm,光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮,全氟聚醚为ky-1203,全氟改性长链烷基硅烷为十三氟辛基三乙氧基硅烷。

所述光固化涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,在搅拌速率700r/min下搅拌50min,向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌30min,向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合;

(2)将步骤(1)的混合物先在520r/min转速下搅拌45min,之后在580r/min转速下搅拌,保持580r/min转速,将步骤(1)的混合物升温至53℃,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应40min,而后降温至42℃,得到所述光固化涂料。

利用制备得到的光固化涂料制备紫外光固化疏水防粘接膜面,其制备方法包括以下步骤:

i、在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层上涂布光固化涂料,所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,利用烘箱进行分段烘烤,第一段烘烤温度为120℃,烘烤时间为,第二段烘烤温度为100℃,烘烤时间为2.5分钟,第三段烘烤温度为80℃,烘烤时间为2.5分钟,得到厚度为15μm的涂料膜层;

ii、利用为微结构铜辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构(微结构为菱形、梯形、正方形),同时进行紫外光固化,紫外光固化时紫外光波长为260nm,紫外光能量选自300mj/cm2,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

对得到的紫外光固化疏水防粘接膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性;进行水接触角测试,水接触角大于150°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

实施例4

在本实施例中,提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:聚氨酯丙烯酸酯20份,纳米粒子15份,全氟聚醚1份,光引发剂2份,全氟改性长链烷基硅烷10份,溶剂40份。其中聚氨酯丙烯酸酯为沙多玛cn8885ns,纳米粒子为纳米氧化铁,纳米粒子的粒径为50-100nm,光引发剂为2-苯甲酰基苯甲酸甲酯,全氟聚醚为ky-1203,全氟改性长链烷基硅烷为十三氟辛基三甲氧基硅烷。

所述光固化涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,在搅拌速率900r/min下搅拌40min,向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌15min,向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合;

(2)将步骤(1)的混合物先在500r/min转速下搅拌30min,之后在600r/min转速下搅拌,保持600r/min转速,将步骤(1)的混合物升温至50℃,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应20min,而后降温至40℃,得到所述光固化涂料。

利用制备得到的光固化涂料制备紫外光固化疏水防粘接膜面,其制备方法包括以下步骤:

i、在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材层上涂布光固化涂料,所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,利用烘箱进行分段烘烤,第一段烘烤温度为100℃,烘烤时间为4分钟,第二段烘烤温度为130℃,烘烤时间为4分钟,第三段烘烤温度为70℃,烘烤时间为4分钟,得到厚度为8μm的涂料膜层;

ii、利用为微结构镍辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构(微结构为菱形),同时进行紫外光固化,紫外光固化时紫外光波长为280nm,紫外光能量选自800mj/cm2,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

对得到的紫外光固化疏水防粘接膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性;进行水接触角测试,水接触角大于150°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

实施例5

在本实施例中,提供一种光固化涂料,所述光固化涂料包括以下重量份的组份:聚氨酯丙烯酸酯30份,纳米粒子20份,全氟聚醚8份,光引发剂4份,全氟改性长链烷基硅烷13份,溶剂50份。其中聚氨酯丙烯酸酯为氰特ebecryl8415,纳米粒子为纳米氧化铁,纳米粒子的粒径为50-200nm,光引发剂为安息香双甲醚,全氟聚醚为ky-1203,全氟改性长链烷基硅烷为十三氟辛基三甲氧基硅烷。

所述光固化涂料的制备方法包括以下步骤:

(1)向反应釜中加入溶剂和全氟聚醚,在搅拌速率1000r/min下搅拌10min,向步骤a的混合物中加入光引发剂和聚氨酯丙烯酸酯,搅拌溶解,保持搅拌10min,向步骤b的混合物中加入纳米粒子,搅拌,完成混合;

(2)将步骤(1)的混合物先在500r/min转速下搅拌30min,之后在600r/min转速下搅拌,保持600r/min转速,将步骤(1)的混合物升温至55℃,而后加入全氟改性长链烷基硅烷,反应60min,而后降温至40℃,得到所述光固化涂料。

利用制备得到的光固化涂料制备紫外光固化疏水防粘接膜面,其制备方法包括以下步骤:

i、在基材层上涂布光固化涂料,所述涂布为辊涂、夹缝涂布或喷涂,利用烘箱进行分段烘烤,第一段烘烤温度为150℃,烘烤时间为1分钟,第二段烘烤温度为130℃,烘烤时间为1分钟,第三段烘烤温度为90℃,烘烤时间为1分钟,得到厚度为20μm的涂料膜层;

ii、利用为微结构镍辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构(微结构为菱形),同时进行紫外光固化,紫外光固化时紫外光波长为350nm,紫外光能量选自1200mj/cm2,得到所述紫外光固化疏水防粘接膜面。

对得到的紫外光固化疏水防粘接膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性;进行水接触角测试,水接触角大于150°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例1

与实施例1不同的是,在本对比例中光固化涂料的组成中不包括纳米粒子,除此之外,光固化涂料的其他成分以及制备方法和条件以及制备膜面的方法和条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜有粘接性,进行水接触角测试,水接触角120°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例2

与实施例1不同的是,在本对比例中光固化涂料的组成中不包括全氟聚醚,除此之外,光固化涂料的其他成分以及制备方法和条件以及制备膜面的方法和条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角95°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例3

与实施例1不同之处仅在于,膜面制备过程中,分段烘烤时,第一段烘烤温度为70℃,第二段烘烤温度为110℃,第三段烘烤温度为70℃。其余条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角130°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例4

与实施例1不同的是,在本对比例中光固化涂料的组成中不包括全氟改性长链烷基硅烷,除此之外,光固化涂料的其他成分以及制备方法和条件以及制备膜面的方法和条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜有粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角106°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例5

与实施例1不同的是,在本对比例中光固化涂料的组成中不包括全氟改性长链烷基硅烷,全氟聚醚的用量为23份,除此之外,光固化涂料的其他成分以及制备方法和条件以及制备膜面的方法和条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜有粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角120°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例6

与实施例1不同的是,在本对比例中光固化涂料的组成中将全氟改性长链烷基硅烷替换为七氟丁基三甲氧基硅烷,除此之外,光固化涂料的其他成分以及制备方法和条件以及制备膜面的方法和条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角110°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

对比例7

与实施例1的不同之处在于,在膜面的制备过程中,烘烤不进行三段分段烘烤,而是采取在100℃下烘烤9分钟,除此之外其他条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,目测膜面,白雾状;进行附着力测试,附着力5b,由于膜面白雾状不符合要求,因此未进行粘接性以及水接触角的测试。

对比例8

与实施例1的不同之处在于,在膜面的制备过程中,步骤ii不使用微结构铜辊在所述涂料膜层表面上压出凹凸微结构,仅进行紫外光固化。除此之外其他条件均与实施例1相同。

对制备得到的膜面进行防粘接测试,薄膜无粘接性。将固化后涂料进行水接触角测试,水接触角108°。目测膜面,均匀透明;进行附着力测试,附着力5b。

如上实施例以及对比例中性能测试方法如下:

(1)外观:目测。

(2)防粘接:将固化完成后涂料与薄膜叠加,负荷750g/cm2进行60℃12小时烘烤,然后取出,观察涂料是否转移到薄膜面。要求取出后薄膜面整洁无残留物。

(3)接触角:采用sl200l+接触角测量仪分别测试耐水性测试浸泡前和浸泡后,涂有紫外光固化强疏水性防粘接胶水的聚对苯二甲酸乙二醇酯的接触角。

(4)附着力:根据国家标准gb/t1720-89采用漆膜附着力测定仪,利用百格实验分别测试耐水性测试浸泡前和浸泡后,涂有涂料的基材的附着力。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的光固化涂料、紫外光固化疏水防粘接膜面及其制备方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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