一种含有光热固化树脂的涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种含有光热固化树脂的涂料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，我国涂料发展迅速，涂料的种类、性能、品质等各方面都有较大的提升。随着国家对环保力度的不断加强，涂料工业在发展的同时，也在逐渐向绿色、可持续的发展方向靠拢。

2、在工艺装饰、玩具等领域，为了防止表面涂层过硬容易对儿童的安全造成隐患，一般选择柔韧性较高水性聚氨酯涂料，且水性聚氨酯涂料在紫外光照射下能够实现快速固化，是一种应用广泛、极具潜力的环保水性涂料。

3、然而，即便水性聚氨酯涂料的光固化速度很快，但水性聚氨酯涂料在形成涂层时不可避免会具有一定的厚度，从而容易导致置于内部的水性聚氨酯涂料在固化过程中存在难以被紫外光照射的情况，容易对固化速度造成影响。因此，市面上常联合光固化和热固化两种技术手段解决紫外固化不完全的问题。但由于水性聚氨酯涂料中的软链段由多元醇和多元胺构成，玻璃转化温度较低，耐热性一般会较差，若直接在光固化之后进行热固化，可能会导致涂料老化而使得表层涂料开裂脱落。因此，仍有改进的空间。

技术实现思路

1、为了使涂料具备较佳柔韧性的同时提高耐热性，使得水性涂料可同时实现光固化和热固化，本技术提供一种含有光热固化树脂的涂料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种含有光热固化树脂的涂料，采用如下的技术方案：

3、一种含有光热固化树脂的涂料，包括以下质量份数的组分：

4、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯38-39份；

5、聚氨酯丙烯酸酯25-26份；

6、含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯11-12份；

7、聚碳树脂5-6份；

8、聚异氰酸酯6-7份；

9、稀释剂7-9份；

10、光引发剂3-4份；

11、流平剂1-2份。

12、通过采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯、聚碳树脂以及聚异氰酸酯作为原料，使得涂料既可通过光固化实现固化，也可通过热固化实现固化，有利于加快涂料的固化速度，从而提高涂料的施工效率。

13、同时，通过采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯复配作为原料，还有利于提高涂料的柔韧性和弹性势能，使涂料能牢牢附着在物体表面，不易出现开裂的现象。通过加入聚异氰酸酯、含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯以及聚碳树脂与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯复配，则有利于充分发挥内外胶黏剂的作用，提高交联密度，形成具有较高热稳定性的三维网状结构，从而有利于提高涂料的耐热性，使涂料不容易在热固化阶段涂料因耐热性较低而导致涂料出现老化以及出现附着力降低的现象；同时，上述多种物质的复配还会在内部生成一定的水，水与聚异氰酸酯聚合使涂料内部产生细密的二氧化碳气孔，给涂料受外界热胀冷缩的影响提供一定的形变空间，从而有利于提高涂料的伸缩性，使得涂料不容易因交联密度变大而导致柔韧性大幅度下降，进而有利于涂料在兼具耐热性的同时还可兼具柔韧性；且涂料内部产生的细密的二氧化碳气孔还有利于减缓热传导，使涂料的耐热性进一步提高，使得涂料在热固化的过程中更加不容易出现老化开裂的情况。

14、优选的，所述含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯的改性方法为：将聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、纳米二氧化硅以及去离子水以(0.03-0.05)：(0.02-0.03)：(40-50)：(800-1000)的质量比例混合，再以100-200r/min的转速搅拌20-30分钟，过滤干燥，即得到改性纳米二氧化硅；再将改性纳米氧化硅与聚氨酯丙烯酸酯以(3.5-4.0)：(1.0-1.5)的质量比例混合，得到含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯。

15、通过采用上述特定比例的物质复配改性纳米二氧化硅，并利用改性二氧化硅制备含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯，有利于提高涂料的耐热性；同时还有利于使含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯不容易与其他原料过度交联而降低涂料的韧性。

16、优选的，所述改性纳米氧化硅以及聚氨酯丙烯酸酯以(3.6-3.9)：(1.1-1.4)的质量比例混合。

17、通过加入特定比例的改性纳米氧化硅以及聚氨酯丙烯酸酯，有利于提高涂料的耐热性的同时还不容易影响涂料的柔韧性。

18、优选的，所述光引发剂由光引发剂184以及光引发剂tpo组成。

19、通过采用上述物质作为光引发剂，有利于提高自由基的生成速率，加速聚合反应，强化涂料固化，有利于制备质量较好的涂料。

20、优选的，所述光引发剂由光引发剂184以及光引发剂tpo以(2.5-2.7):(0.8-1.1)的质量比例混合而成。

21、通过采用上述物质作为光引发剂，有利于强化低聚物的交联；还有利于增强涂料的热稳定性。

22、优选的，所述稀释剂由双季戊四醇六丙烯酸酯以及二乙二醇丁醚醋酸酯组成。

23、通过采用上述物质作为稀释剂，有利于调节涂料体系黏度，使各组分充分接触，促进低聚物的交联，提高涂料的固化效率。

24、优选的，所述流平剂为tego 140、tego 270以及tego 340中的一种或多种，具体选用为tego 140。

25、通过采用上述物质作为流平剂，有利于改善涂料的黏度，降低涂料液的表面张力，使涂料在物体表面形成平整，光滑，均匀的涂膜，提高涂层的柔软度和光泽度。

26、第二方面，本技术提供一种含有光热固化树脂的涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

27、一种含有光热固化树脂的涂料的制备方法，具体如下：

28、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯、聚碳树脂、聚异氰酸酯、稀释剂、光引发剂以及流平剂混合，搅拌均匀，即得含有光热固化树脂的涂料。

29、通过采用上述技术方案，有利于多种物质更好地相互协同复配，制得质量更佳的涂料。

30、综上所述，本技术具有以下有益效果：

31、1、通过加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯复配，有利于提高涂料的柔韧性和弹性势能，使涂料能牢牢附着在物体表面，不易出现开裂的现象。

32、2、通过加入聚碳树脂以及含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯复配，有利于充分发挥内外胶黏剂的作用，提高交联密度，形成具有较高热稳定性的三维网状结构，有利于提高涂料的耐热性，使涂料不容易在热固化阶段涂料因耐热性较低，涂料容易老化，出现附着力降低的现象。

33、3、通过加入聚异氰酸酯、含有表面枝接纳米二氧化硅的改性聚氨酯丙烯酸酯以及聚碳树脂复配，涂料内部产生细密的二氧化碳气孔，给涂料受外界热胀冷缩的影响提供一定的形变空间，从而有利于提高涂料随外界环境变化的柔韧性，不容易因硬度变大而导致柔韧性大幅度下降；同时，涂料中细密的二氧化碳气孔有利于减缓热传导，提高涂料的耐高温的性能。