一种抗静电耐刮型复合uv涂料及其加工工艺
技术领域
1.本发明涉及一种抗静电耐刮型复合uv涂料，涉及复合uv涂料的加工工艺技术领域，具体涉及一种抗静电耐刮型复合uv涂料及其加工工艺。
背景技术：
2.塑料抗静电改性的方法主要有两种：一是添加法，在非极性树脂中添加抗静电剂或导电性填料，使塑料的抗静电性或导电性得到提高，添加的导电填料量及加工工艺对所得材料的性能影响很大，用量也较多。二是表面法，即对塑料制品表面采用电镀、涂覆、粘贴等方法，使其制品表面形成导电层，电镀的成本高，难以处理形状复杂的制品，涂覆法一般是将有效的抗静电剂组分配制成水或醇的溶液，通过浸渍、喷涂或刷涂等方法处理塑料制品表面，随后干燥脱除溶剂得到抗静电剂包裹膜，该方法具有用量少、加工方便、不影响材料的内部性能的特点。针对现有技术存在以下问题：
3.常用的抗静电剂已有很多种，但由于小分子抗静电剂易迁移及溶解性大，其抗静电性耐久性较差，如何解决耐久性的问题是表面涂覆型抗静电处理的关键。
技术实现要素：
4.本发明需要解决的技术问题是提供一种抗静电耐刮型复合uv涂料及其加工工艺，其中一种目的是为了具备抗静电的效果，解决静电对涂料产生干扰的问题；其中另一种目的是为了解决涂料容易受损不耐刮的问题，以达到提高涂料强度的效果。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种抗静电耐刮型复合uv涂料，如下原料配制制成：
7.peg200da、hdda、eo3-tmpta、pua、二乙醇胺、氟硼酸的40％乙醚溶液和光引发剂。
8.一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，包括如下步骤：
9.(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
10.(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
11.(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
12.(4)配制；
13.(5)性能测试；
14.(6)成品。
15.本发明技术方案的进一步改进在于：所述一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，所述步骤(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
16.在装有温度计、滴液漏斗和冷凝管的250ml三口瓶中加入17.77g(0.05mol)peg200da，在电磁搅拌下于0.5h内滴加5.25g(0.05mol)二乙醇胺，反应10h后得到22.74g黄色透明液体(样品1a)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)的氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)，反应3h至瓶内液体ph＝7，减压抽去乙醚，得到27.781g浅黄色透明液体(样品2a)，产率为98％(质量分数)。
17.本发明技术方案的进一步改进在于：所述一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，所述步骤(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
18.按上述反应条件，11.47g(0.05mol)hdda与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到16.76g无色透明液体(样品1b)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到19.76g无色透明液体(样品2b)，产率为93％(质量分数)。
19.本发明技术方案的进一步改进在于：所述一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，所述步骤(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
20.按上述反应条件，21.87g(0.05mol)eo3-tmpta与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到26.35g黄色透明液体(样品1c)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到30.54g浅黄色透明液体(样品2b)，产率为98％(质量分数)。
21.本发明技术方案的进一步改进在于：所述一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，所述步骤(4)配制还包括以下步骤：
22.将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中合成的样品、原料、与低聚物pua按3∶12∶12∶1均匀混合后，再加入1％(质量分数)的光引发剂(50％二苯甲酮，50百分之darocur 1173)，即得复合uv涂料。
23.本发明技术方案的进一步改进在于：所述一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，所述步骤(5)性能测试还包括以下步骤：
24.黏度测试：参照国际标准iso3219—1979，在25℃下，利用旋转黏度计测定单体黏度；
25.uv固化测试：将复配好的uv固化胶在ps片材上涂膜，膜厚度为50μm。使用uv固化机固化，固化时的能量为130mj/cm2，并记录固化时间(开始光照至其表面不粘手这个过程所用的时间)；
26.涂膜测试：涂膜固化后，硬度采用gb/t6739—1986标准测定，以铅笔硬度表示；附着力采用qfh漆膜划格仪按照gb/t1720—1979标准测定；涂膜的抗静电性采用微型表面电阻仪在相对湿度为40％，温度为25℃环境下测定；
27.抗静电耐久性测试：固化膜附着ps片材上浸在水中擦洗10次、20次、30次后取出吹干测表面电阻。
28.由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
29.1、本发明提供一种抗静电耐刮型复合uv涂料，以二丙烯酸酯或三丙烯酸酯与二乙醇胺经制得氨基改性丙烯酸酯，进而与氟硼酸反应制备出3种可uv固化的季铵盐，所得产物经hnmr和ftir分析表征，合成的季铵盐单体为低黏度液体，所得季铵盐经复配后光固化速度快，固化膜具有优良的抗静电性及耐擦洗性。
30.2、本发明提供一种一种抗静电耐刮型复合uv涂料，将抗静电剂键合到固化膜上的膜具有较好的抗静电性及耐久性，通过采用通过与低聚物pua的复配得到的复合胶，光固化后的膜具有优良的抗静电性能及耐久性，该uv涂料可以应用在各种小五金涂装领域，具有环保、快速固化的特点。
具体实施方式
31.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
32.实施例1
33.本发明提供了一种抗静电耐刮型复合uv涂料，由如下原料配制制成：
34.peg200da、hdda、eo3-tmpta、pua、二乙醇胺、氟硼酸的40％乙醚溶液和光引发剂。
35.实施例2
36.本发明提供了一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，包括如下步骤：
37.(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
38.(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
39.(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
40.(4)配制；
41.(5)性能测试；
42.(6)成品。
43.具体的，步骤(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
44.在装有温度计、滴液漏斗和冷凝管的250ml三口瓶中加入17.77g(0.05mol)peg200da，在电磁搅拌下于0.5h内滴加5.25g(0.05mol)二乙醇胺，反应10h后得到22.74g黄色透明液体(样品1a)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)的氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)，反应3h至瓶内液体ph＝7，减压抽去乙醚，得到27.781g浅黄色透明液体(样品2a)，产率为98％(质量分数)。
45.ch2c＝chc(o)opeg200———(样品1a、2a)
46.具体的，步骤(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
47.按上述反应条件，11.47g(0.05mol)hdda与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到16.76g无色透明液体(样品1b)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到19.76g无色透明液体(样品2b)，产率为93％(质量分数)。
48.ch2＝chc(o)o(ch2)6———(样品1b、2b)
49.具体的，步骤(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
50.按上述反应条件，21.87g(0.05mol)eo3-tmpta与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到26.35g黄色透明液体(样品1c)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到30.54g浅黄色透明液体(样品2b)，产率为98％(质量分数)。
51.(ch2chc(o)och2och2)2c(ch2ch3)ch2och2ch2———(样品1c、2c)
52.具体的，步骤(4)配制还包括以下步骤：
53.将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中合成的样品、原料、与低聚物pua按3∶12∶12∶1均匀混合后，再加入1％(质量分数)的光引发剂(50％二苯甲酮，50百分之darocur 1173)，即得复合uv涂料。
54.具体的，步骤(5)性能测试还包括以下步骤：
55.黏度测试：参照国际标准iso3219—1979，在25℃下，利用旋转黏度计测定单体黏度；
56.uv固化测试：将复配好的uv固化胶在ps片材上涂膜，膜厚度为50μm。使用uv固化机固化，固化时的能量为130mj/cm2，并记录固化时间(开始光照至其表面不粘手这个过程所用的时间)；
57.涂膜测试：涂膜固化后，硬度采用gb/t6739—1986标准测定，以铅笔硬度表示；附
着力采用qfh漆膜划格仪按照gb/t1720—1979标准测定；涂膜的抗静电性采用微型表面电阻仪在相对湿度为40％，温度为25℃环境下测定；
58.抗静电耐久性测试：固化膜附着ps片材上浸在水中擦洗10次、20次、30次后取出吹干测表面电阻。
59.将得到的固化所形成的膜在水中擦洗10次、20次、30次，吹干后测定其表面电阻仍保持在107ω，和传统将季铵盐与涂料物理混合所得涂膜相比，uv固化季铵盐自身具有可光固化的基团，经紫外光固化活性基团参加反应，形成大分子，季铵盐基团通过化学键联结在固化膜网络中，当其迁移到膜表面时虽经反复水洗，但也不会被溶解，固仍具有很好的抗静电耐久性。
60.下面具体说一下该一种抗静电耐刮型复合uv涂料及其加工工艺的工作原理。
61.一种抗静电耐刮型复合uv涂料，该抗静电耐刮型复合uv涂料由如下原料配制制成：
62.peg200da、hdda、eo3-tmpta、pua、二乙醇胺、氟硼酸的40％乙醚溶液和光引发剂。
63.一种抗静电耐刮型复合uv涂料的加工工艺，包括如下步骤：
64.(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
65.(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
66.(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应；
67.(4)配制；
68.(5)性能测试；
69.(6)成品。
70.步骤(1)peg200da与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
71.在装有温度计、滴液漏斗和冷凝管的250ml三口瓶中加入17.77g(0.05mol)peg200da，在电磁搅拌下于0.5h内滴加5.25g(0.05mol)二乙醇胺，反应10h后得到22.74g黄色透明液体(样品1a)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)的氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)，反应3h至瓶内液体ph＝7，减压抽去乙醚，得到27.781g浅黄色透明液体(样品2a)，产率为98％(质量分数)。
72.步骤(2)hdda与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
73.按上述反应条件，11.47g(0.05mol)hdda与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到16.76g无色透明液体(样品1b)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到19.76g无色透明液体(样品2b)，产率为93％(质量分数)。
74.步骤(3)eo3-tmpta与二乙醇胺和氟硼酸的反应还包括以下步骤：
75.按上述反应条件，21.87g(0.05mol)eo3-tmpta与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到26.35g黄色透明液体(样品1c)，向上述体系中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40％)进行反应，得到30.54g浅黄色透明液体(样品2b)，产率为98％(质量分数)。
76.步骤(4)配制还包括以下步骤：
77.将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中合成的样品、原料、与低聚物pua按3∶12∶12∶1均匀混合后，再加入1％(质量分数)的光引发剂(50％二苯甲酮，50百分之darocur 1173)，即得复合uv涂料。
78.步骤(5)性能测试还包括以下步骤：
79.黏度测试：参照国际标准iso3219—1979，在25℃下，利用旋转黏度计测定单体黏度；
80.uv固化测试：将复配好的uv固化胶在ps片材上涂膜，膜厚度为50μm。使用uv固化机固化，固化时的能量为130mj/cm2，并记录固化时间(开始光照至其表面不粘手这个过程所用的时间)；
81.涂膜测试：涂膜固化后，硬度采用gb/t6739—1986标准测定，以铅笔硬度表示；附着力采用qfh漆膜划格仪按照gb/t1720—1979标准测定；涂膜的抗静电性采用微型表面电阻仪在相对湿度为40％，温度为25℃环境下测定；
82.抗静电耐久性测试：固化膜附着ps片材上浸在水中擦洗10次、20次、30次后取出吹干测表面电阻。
83.上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。