一种抗紫外聚氨酯复合涂料

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种抗紫外聚氨酯复合涂料。

背景技术：

1、聚氨酯涂料具有优异的机械性能和化学性能，在木器涂料、汽车修补涂料、地坪涂料和电子涂料等领域具有广泛的运用。随着全球臭氧层的破坏和温室效应，到达地面的紫外辐射日益强烈，涂料的高分子基体在强紫外辐射与氧气的作用下，都会发生光降解，由于成分不断损失，导致涂层收缩，厚度减小，高分子材料脆化、开裂从而失效。而聚氨酯涂料本身不耐紫外线，因此在使用过程中需要进行抗紫外处理。

2、现有技术中，紫外吸收剂主要包括苯并三唑类以及二苯甲酮类。苯并三唑类化合物自身不易降解，使用过程中易迁移到环境中造成污染；苯甲酮类化合物光稳定性较差，易氧化变色。

3、目前关于聚氨酯抗紫外研究通常加入无机纳米粒子或者加入抗紫外剂，专利cn1412261a公布了一种纳米抗紫外聚氨酯涂料，将纳米二氧化钛加入聚氨酯涂料中，涂层抗紫外性能得到了很大提升。专利cn116377728a公布了一种改性丝胶蛋白抗紫外涂层的制备方法，将紫外吸收剂加入固化剂中包覆在织物外层以提升其抗紫外能力。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种适用于多种基材的，储存稳定性良好，透明性好，具有十分优异的抗紫外性能，可用于高原地区的抗紫外聚氨酯复合涂料。

2、本发明提供了一种抗紫外聚氨酯复合涂料，具有这样的特征，包括：组分a以及组分b，其中，组分a包括：含有三嗪基团的水性聚丙烯酸酯分散体以及改性二氧化硅纳米颗粒；组分b包括：异氰酸酯固化剂。

3、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，组分a中还包括消泡剂和/或润湿剂。

4、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，含有三嗪基团的水性聚丙烯酸酯分散体的制备方法包括如下步骤：将混合单体溶剂在溶剂中形成混合单体溶液，并分成混合单体溶液a以及混合单体溶液b，使混合单体溶液a发生反应，得反应液a；将混合单体溶液b滴加到反应液中，继续反应，得反应液b；除去反应液b中的溶剂，加入水和乳化剂，即得，混合单体至少包括：甲基丙烯酸甲酯、1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸异冰片酯、引发剂、链转移剂。

5、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，混合单体溶液a与混合单体溶液b的质量比为(1-2)：(1-2)。

6、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，在混合单体溶液a或混合单体溶液b中，甲基丙烯酸甲酯、1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸异冰片酯的质量比为30：(5-15)：30：(5-15)：10:10。

7、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，在混合单体中，1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪的含量为5wt％-15wt％。

8、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，溶剂选自甲苯、二甲苯、丙二醇丁醚、丙酮中的任意一种或多种。

9、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰中的任意一种或多种。

10、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，乳化剂选自聚乙烯醇、季胺盐、烷基硫酸盐中的一种；链转移剂为十二烷基硫醇、巯基乙醇和α-甲基苯乙烯线性二聚体中的任意一种。

11、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：在酸催化剂的存在下，使用三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷对纳米二氧化硅进行改性，反应完成后，离心，纯化，干燥，即得。

12、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，在改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法中，改性步骤在溶剂中进行，优选地，溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯中的一种。

13、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，酸催化剂选自三氟乙酸、盐酸、硫酸中的任意一种。

14、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：将纳米二氧化硅分散在溶剂中，加入三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷和酸催化剂，进行改性反应，离心，纯化，干燥，即得。

15、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，组分a中含有三嗪基团的水性聚丙烯酸酯分散体的羟基与组分b中异氰酸酯固化中的nco基团的摩尔比为(1.3-1.5)：1。

16、在本发明提供的抗紫外聚氨酯复合涂料中，还可以具有这样的特征：其中，改性二氧化硅纳米颗粒在抗紫外聚氨酯复合涂料形成的涂层中的含量为1wt％-6wt％。

17、发明的作用与效果

18、根据本发明所涉及的抗紫外聚氨酯复合涂料，由于采用的树脂具有三嗪紫外吸收基团，这些三嗪基团的振动会引起280～380nm的紫外吸收，而且还具有色泽较浅、抗高温及溶解性较好等特点，从而使得复合涂料形成的涂层透明，耐候性好，紫外吸收性能优异。

19、进一步地，还复合使用了氟链段改性的纳米二氧化硅，从而利用其表面迁移性将更多的纳米粒子分布在表层，二氧化硅纳米粒子对390nm以下的紫外光具有强的散射能力，能进一步保护内部涂层，因此能够极大提升涂层抗紫外能力。

技术特征：

1.一种抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

7.根据权利要求3所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的抗紫外聚氨酯复合涂料，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种抗紫外聚氨酯复合涂料，属于涂料领域。本发明提供的一种抗紫外聚氨酯复合涂料，包括：组分A以及组分B，其中，组分A包括：含有三嗪基团的水性聚丙烯酸酯分散体以及改性二氧化硅纳米颗粒；组分B包括：异氰酸酯固化剂。本发明所涉及的抗紫外聚氨酯复合涂料，由于采用的树脂具有三嗪紫外吸收基团，这些三嗪基团的振动会引起280～380nm的紫外吸收，而且还具有色泽较浅、抗高温及溶解性较好等特点，从而使得复合涂料形成的涂层透明，耐候性好，紫外吸收性能优异。

技术研发人员：陆俊逸,顾广新,薛国明,徐杰,王绍宸,王咸廷
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21