本发明属于光固化涂料，具体涉及一种耐磨高强度uv光固化涂料及其制备方法。
背景技术：
1、uv光固化涂料又称光敏涂料，是以紫外光为涂料固化能源不需额外加热，即可在纸张、塑料、皮革和木材等易燃底材上迅速固化成膜，其具有固化时间短(几分之一秒到几分钟)、固化温度低、挥发分低等优点，为省能源、省资源、无公害、高效率的涂料新品种，市场前景广阔。uv光固化涂料由光敏树脂、光引发剂、活性稀释剂及助剂等组成，性能良好的涂料基本一般是低弹体性模量的弹性，通过氢键或接枝共价键等实现对基材的牢固粘接；uv光固化涂料中各组分对其性能影响很大，只有控制好各组分之间的配比，才能制备出性能优异的紫外光固化涂料。
2、由于工作环境简陋或者人为操作不当等因素造成器材的磨损相当严重，配件因磨损而毁坏量巨大由于工作环境简陋或者人为操作不当等因素造成器材的磨损相当严重，配件因磨损而毁坏量巨大。设备的磨损不仅造成了资源的浪费，给人力、物力和财力都带来不可估量的损失。随着我国整体工业水平的飞速发展，对提高设备耐磨性能的要求与日俱增，如何提高材料的耐磨性是一个具有重要意义的研究课题。为了有效地减轻材料的磨损，降低损失，可以在器件的表面镀一层耐磨涂层。近年来光固化高耐磨功能性涂料的研制掀起了涂料行业的热潮。
3、目前的uv光固化涂料各种各样，但是还是不同程度的存在着一些问题，现有的uv光固化涂料经光固化后收缩率大、产生收缩应力，导致涂膜性脆、附着力和耐冲击力差、以及涂膜的柔韧性差和硬度低、不耐腐蚀、易黄变老化等缺点。中国专利申请号为201610610876.7公开了一种紫外光固化耐磨涂料，橡胶改性环氧丙烯酸脂为主体树脂，脂肪酸甘油酯、3,4-环氧环乙基甲酸-3,4-环氧环乙基甲酯以及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为稀释剂，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮为光引发剂，二氧化硅粉为填料，硬脂酸钠、硬脂酸锌为硫化剂制备了紫外光固化耐磨涂料。中国专利申请号为201510704607.2公开了一种uv光固化耐磨底涂料，芳香族聚氨酯丙烯酸酯为主体光固化树脂、二丙二醇二丙烯酸酯和醋酸丁酯为稀释剂、二苯甲酮为光引发剂、改性纳米氧化铝和钛白粉为填料，得到的uv光固化耐磨底涂料具有低挥发，低气味，对环境污染小、高硬度、高耐磨性的特点。上述专利主要是通过加入耐磨粉等填料来提高漆膜的硬度，然而耐磨粉的加入过多可能会导致涂层的附着力和力学性能降低，并且其耐磨性能还有进一步提升的空间。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐磨高强度uv光固化涂料及其制备方法，该涂料在提高耐磨性的同时能够提升涂料的韧性和强度及与基材的附着力。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种耐磨高强度uv光固化涂料，按重量份计，包括以下组分：
4、芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯30-40份、环氧丙烯酸酯20-30份、活性稀释剂40-60份、流平剂1-3份、消泡剂1.5-2.5份、分散剂3-5份、光聚合引发剂3-6份、润湿剂1-2份、改性耐磨剂10-15份。
5、优选的，一种耐磨高强度uv光固化涂料，按重量份计，包括以下组分：
6、芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯32-37份、环氧丙烯酸酯23-28份、活性稀释剂45-55份、流平剂1.5-2份、消泡剂1.5-2份、分散剂4-5份、光聚合引发剂4-5份、润湿剂1.5-2份、改性耐磨剂12-15份。
7、优选的，所述改性耐磨剂的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将凹凸棒土进行焙烧，随后加入去离子水中，超声分散后继续加入钼酸铵、硫脲，搅拌均匀后进行水热反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到二硫化钼/凹凸棒土复合物；
9、(2)将步骤(1)中的二硫化钼/凹凸棒土复合物加入去离子水中，接着加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后过滤、干燥，得到氨基化二硫化钼/凹凸棒土复合物；
10、(3)将步骤(2)中的氨基化二硫化钼/凹凸棒土复合物加入无水乙醇中，接着加入六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异辛酸亚锡，进行恒温反应，反应完成后过滤、干燥，即得所述改性耐磨剂。
11、优选的，步骤(1)中所述焙烧的温度为300-400℃，时间为2-4h；所述凹凸棒土、钼酸铵、硫脲的质量比为10:20-35:30-45，所述水热反应的温度为200-240℃，时间为15-20h。
12、优选的，步骤(2)中所述二硫化钼/凹凸棒土复合物、γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为20:0.5-1；所述搅拌反应的温度为60-80℃，反应时间为2-3h。
13、优选的，步骤(3)中所述氨基化二硫化钼/凹凸棒土复合物、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异辛酸亚锡的质量比为20:40-50:0.05-0.1；所述恒温反应的温度为50-70℃，时间为2-4h。
14、优选的，所述活性稀释剂为环己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种；所述流平剂为byk-333、byk-354、byk-355、byk-380、byk-390中的一种或几种。
15、优选的，所述消泡剂为byk-065、byk-066、byk-070、byk-088中的一种或几种；所述分散剂为peg-600、peg-800、peg-1000、peg-2000中的一种或几种。
16、优选的，所述光聚合引发剂为4-(2-羟甲基丙烯酰氧基)甲基二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述润湿剂为甘油、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种。
17、本发明还保护一种所述耐磨高强度uv光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
18、按配方称取原料，将芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、改性耐磨剂充分混合并加热到40-50℃搅拌20-40min，再加入光聚合引发剂，继续搅拌10-20min，然后静置冷却，即得所述耐磨高强度uv光固化涂料。
19、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
20、(1)本发明提供的耐磨高强度uv光固化涂料，通过加入芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯，显著改善了环氧丙烯酸酯的脆性和抗张强度差的缺点，从而提高了涂料固化后的韧性和耐磨性，并且芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯含有很多的不饱和双键，在紫外光照射下，会生成多层网状交联结构，提高了涂料的硬度和耐磨性，添加的流平剂、消泡剂、分散剂、润湿剂，可使涂料流平性好，使涂料更加的稳定，固化后形成均匀的涂层。
21、(2)本发明提供的耐磨高强度uv光固化涂料，添加的改性耐磨剂以凹凸棒土为原料，凹凸棒土的结构是由两层硅氧四面体片与一层镁氧或铝氧八面体片夹心而成，并且具有较大的比表面积和发达的矩形内孔道，其具有的层链状结构在摩擦过程中能够发生滑移，从而起到润滑作用，从而提高涂料表面的耐磨性；将凹凸棒土进行焙烧处理，使其内部空隙增大，比表面积大幅度提高，随后再通过水热反应，使二硫化钼负载在凹凸棒土上，相比于直接的物理共混，使二硫化钼在凹凸棒土中具有更好的分布且两者具有更好的结合力，可显著提高涂料的硬度和耐磨性，接着再将二硫化钼/凹凸棒土复合物进行氨基化，有利于后续反应，然后再将氨基化的二硫化钼/凹凸棒土复合物与六亚甲基二异氰酸酯三聚体反应，可将异氰酸酯基团接入二硫化钼/凹凸棒土复合物表面，异氰酸氰基团可与芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯以共价键的方式进行结合，使二硫化钼/凹凸棒土复合物与涂料树脂形成稳定的均一相，提高了二硫化钼/凹凸棒土复合物与涂料的结合强度，进一步提高涂料的硬度和耐磨性；并且在二硫化钼/凹凸棒土复合物表面引入了长链基团，形成空间位阻效应，也可防止二硫化钼/凹凸棒土复合物的团聚，使涂料形成的涂层更均匀。
22、(3)本发明提供的耐磨高强度uv光固化涂料，加入的芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯和二硫化钼/凹凸棒土复合物的含量适中，当含量过低时，其无法起到较好的耐磨性，含量过高时，涂料的收缩率过大，导致涂料与底材的附着力下降，导致涂层易脱落，因此，本发明中芳香族六官能度聚氨酯丙烯酸酯和二硫化钼/凹凸棒土复合物的含量范围最佳；同时本发明的涂料固化速度快，具有很强的附着力，同时其生产工艺简单，具有良好的工业应用前景。