一种高硬度超耐磨的UV转印胶及其制备方法与流程

一种高硬度超耐磨的uv转印胶及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及转印胶技术领域，尤其涉及一种高硬度超耐磨的uv转印胶及其制备方法。


背景技术：

2.uv转印胶主要应用于手机、笔记本、家电等电子产品的外壳和按键上，形成拉丝、磨砂、晶格纹等纹理效果，起到装饰保护作用，可以有效延长产品的使用寿命。
3.当uv转印胶材料体系采用低官能度树脂和低官能度活性稀释剂作为交联树脂基体时，固化形成的转印胶涂层具有较低的硬度，其表面容易被刮伤、磨损，从而失去对电子产品的装饰保护作用。针对上述问题，有研究表明采用高官能度uv树脂和高官能度活性稀释单体作为转印胶交联树脂基体时，可以显著提高转印胶涂层的硬度和耐磨性。但随之而来的问题是，树脂基体的高交联度使得转印胶固化时的收缩率大，容易引起转印胶涂层发生翘曲变形和高、低温度下开裂。
4.本发明通过试验研究发现，在转印胶材料体系中添加珍珠岩粉无机纳米填料，不影响转印胶的透明性，另外，不但可以提高转印胶涂层的硬度，还可以显著降低转印胶涂层的收缩率，使得转印胶涂层具有较好的耐高、低温开裂性能以及与基材之间具有较好的附着力。


技术实现要素：

5.现有技术中存在的问题是：uv转印胶涂层的固化收缩率太高，容易发生翘曲变形和高、低温度下开裂。针对上述问题，本发明提供一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，包括以下成分：
[0006][0007][0008]
具体地，所述聚氨酯丙烯酸酯为高官能度且具有高密度氨酯键。
[0009]
具体地，所述高官能度且具有高密度氨酯键的聚氨酯丙烯酸酯包括日本亚细亚uv硬质树脂rua-076mg、湛新uv树脂长兴uv聚氨酯低聚物6145-100中的至少一种。
[0010]
具体地，所述丙烯酸单体由质量比为3:1的多官能度单体和单官能度单体组成。
[0011]
具体地，所述多官能度单体包括三羟甲基三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯中的至少一种。
[0012]
具体地，所述单官能度单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、四氢呋喃丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯中的至少一种。
[0013]
具体地，所述光引发剂包括α-羟基酮类引发剂。
[0014]
具体地，所述α-羟基酮类引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮中的至少一种。
[0015]
具体地，所述预处理纳米填料的制备方法，包括以下步骤：
[0016]
(1)将30g日本亚细亚uv硬质树脂rua-076mg、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0017]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g a-1130硅烷偶联剂和40g平均粒径为40-80nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10-20nm，即得到预处理纳米填料。
[0018]
具体地，所述助剂包括消泡剂、润湿剂、流平剂中的至少一种。
[0019]
具体地，所述的一种高硬度超耐磨的uv转印胶，其制备方法包括以下步骤：
[0020]
避光条件下，按照配方量，将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸单体、光引发剂、预处理纳米填料、助剂混合搅拌均匀，即得。
[0021]
有益效果
[0022]
(1)本发明通过大量的试验发现，采用不同的聚氨酯丙烯酸酯对纳米珍珠岩粉料进行预混，所获预处理纳米填料在uv转印胶材料体系中的表现大有不同，当采用日本亚细亚uv硬质树脂rua-076mg对纳米珍珠岩粉料进行预混后所获预处理纳米填料相比采用其他类型的聚氨酯丙烯酸酯对纳米珍珠岩粉料进行预混后所获预处理纳米填料在uv转印胶中的表现较好，所获预处理纳米填料能更好的改善uv转印胶的固化收缩率、耐磨性等性能，可能是由于日本亚细亚uv硬质树脂rua-076mg与纳米珍珠岩粉料之间具有较好的相容性；
[0023]
(2)同时研究发现，同样是硅烷偶联剂，硅烷偶联剂a-1130相比其他硅烷偶联剂(例如kh550、kh560或硅烷偶联剂a-1120)对纳米珍珠岩粉料改性后获得的预处理纳米填料，能更好的改善uv转印胶的固化收缩率等性能。
具体实施方式
[0024]
本发明以下实施例中所使用的消泡剂为byk 1790。
[0025]
本发明以下实施例中所使用的润湿剂为efka 4010。
[0026]
本发明以下实施例中所使用的流平剂为tego 2300。
[0027]
本发明所用六官能聚氨酯丙烯酸酯hp6613，购自广东昊辉新材料有限公司。
[0028]
本发明以下实施例中所使用的预处理纳米填料制备方法如下：
[0029]
(1)将30g日本亚细亚uv硬质树脂rua-076mg、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0030]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g硅烷偶联剂a-1130和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0031]
实施例1
[0032]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0033][0034]
实施例2
[0035]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0036][0037]
实施例3
[0038]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0039][0040]
实施例4
[0041]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0042][0043]
实施例5
[0044]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0045]
[0046][0047]
实施例6
[0048]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0049][0050]
实施例7
[0051]
一种高硬度超耐磨的uv转印胶，以重量份数计，成分如下：
[0052][0053]
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1采用的聚氨酯丙烯酸酯为六官能聚氨酯丙烯酸酯hp6613。
[0054]
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2中未添加预处理纳米填料。
[0055]
对比例3同实施例1，不同之处在于，对比例3采用平均粒径为10nm的珍珠岩粉料替
换实施例1中的预处理纳米填料。
[0056]
对比例4同实施例1，不同之处在于，对比例4中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0057]
(1)将30g湛新uv树脂29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0058]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g硅烷偶联剂a-1130和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0059]
对比例5同实施例1，不同之处在于，对比例5中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0060]
(1)将30g长兴uv聚氨酯低聚物6145-100、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0061]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g硅烷偶联剂a-1130和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0062]
对比例6同实施例1，不同之处在于，对比例6中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0063]
(1)将30g六官能聚氨酯丙烯酸酯agisyn 2421、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0064]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g硅烷偶联剂a-1130和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0065]
对比例7同实施例1，不同之处在于，对比例7中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0066]
(1)将30g日本亚细亚rua-076mg、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0067]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g kh560和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0068]
对比例8同实施例1，不同之处在于，对比例8中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0069]
(1)将30g日本亚细亚rua-076mg、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分散均匀，得到混合液；
[0070]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g kh550和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0071]
对比例9同实施例1，不同之处在于，对比例9中的预处理纳米填料，按照以下步骤制备：
[0072]
(1)将30g日本亚细亚rua-076mg、29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，高速搅拌分
散均匀，得到混合液；
[0073]
(2)在步骤1得到的混合液中同时加入2g a-1120硅烷偶联剂和40g平均粒径为40nm的纳米珍珠岩粉料，高速搅拌均匀，然后，将搅拌得到的混合物转移至三辊研磨机研磨，研磨至细度为10nm，即得到预处理纳米填料。
[0074]
应用：
[0075]
避光条件下，按照配方量，分别将本发明实施例1-7以及对比例1-9中的聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸单体、光引发剂、预处理纳米填料、助剂混合搅拌均匀，即得13种配方不同的uv转印胶。
[0076]
性能测试：
[0077]
将本发明实施例1-7以及对比例1-9所获uv转印胶分别涂覆在pet片材上，然后随其进行光固化得到厚度为25μm的光固化涂层，然后对实施例1-7以及对比例1-9分别得到的光固化涂层进行相关性能测试，具体测试结果如表1所示。
[0078]
涂层硬度：测试标准为gb/t 6739-2006。
[0079]
光固化收缩率：是用模腔尺寸为100
×
100
×
1mm的模具测得的。模腔的正方形边长是100.00mm。将uv转印胶充满模腔，然后光固化充分，在室温下放置2小时后，测量所得正方形片材的边长l(mm)。光固化收缩率的计算公式是：光固化收缩率＝(100-l)/100
×
100％。
[0080]
耐磨性：测试标准为gb/t 1768-2006。
[0081]
耐高、低温开裂性：测试标准为hg/t0004-2012，先高温、后低温，往复循环测试3次，观察开裂情况。
[0082]
附着力：测试标准为gb/t 1720-1989。
[0083]
表1
[0084]
测试项硬度(h)光固化收缩率(％)耐磨性(g/100r)耐高、低温开裂性附着力(级)实施例183.50.04无开裂现象0实施例283.20.04无开裂现象0实施例383.30.04无开裂现象0实施例483.70.04无开裂现象0实施例583.40.04无开裂现象0实施例683.40.04无开裂现象0实施例783.40.04无开裂现象0对比例144.10.09无开裂现象1对比例258.40.20轻微开裂1对比例367.10.12轻微开裂1对比例466.50.10轻微开裂1对比例566.40.10轻微开裂1对比例666.40.10轻微开裂1对比例755.60.09无开裂现象0对比例865.30.09无开裂现象0对比例965.10.09无开裂现象0
[0085]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不
脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。