一种涂料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及汽车涂料，尤其涉及一种涂料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、随着人们对环境保护和能源利用的不断重视，世界各国都在竞相研究高效、环保的新型绿色涂料。紫外光(uv)固化涂料采用辐射固化的方法，辐射固化技术具有“5e”(高效、节能、适应性广、经济、环境友好)的特点，紫外光(uv)固化涂料成为近几年来发展较为迅猛的一种“绿色涂料”品种。

2、随着汽车智能系统的发展和普及，在很多场景下，对于具有抗指纹、抗涂鸦、易擦拭等功能的材质需求日益增长，比如高端汽车电子设备的显示屏，触摸显示屏等。但由于普通的uv涂料涂层表面比较滑爽，导致指纹容易留在触摸屏上；且现有方法制得的汽车内饰件涂料的抗指纹和抗涂鸦效果较差，随着使用时间增加、清洁次数的增多，涂料容易老化开裂、且表面会残留指纹和污渍等，严重影响美观和使用体验。

3、因此，开发一种具有优异的抗指纹和抗涂鸦功能，同时耐候性、耐磨性好的涂料，可大大提升美观耐久性和使用体验，在汽车内饰件涂料的应用中具有广阔前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种涂料及其制备方法与应用。本发明所提供的涂料，表面性能好、抗指纹及抗涂鸦效果优异，且耐磨性好、实用性强，在汽车内饰中有较高的应用价值。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种涂料，包括下述重量份的制备原料：丙烯酸树脂10-15份，单官能团丙烯酸酯类单体0.5-2份，多官能团丙烯酸酯类单体15-30份，含氟改性树脂5-15份，双重固化树脂5-10份，光引发剂0.4-1份，着色剂0.5-1.5份，有机溶剂30-50份；所述含氟改性树脂为含氟改性丙烯酸酯，所述双重固化树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。

4、丙烯酸树脂对pc/abs等常用基材都具有优异的附着力；结合单官能团丙烯酸酯类单体及多官能团丙烯酸酯类单体联合使用，可综合提升涂料的耐候性和耐腐蚀性；通过结合上述特定组分及配比下的丙烯酸树脂与含氟改性树脂、多官能团丙烯酸酯类单体及双重固化树脂，并辅以单官能团丙烯酸酯类单体、光引发剂，在常用汽车内饰的基料上很好地附着、形成硬度适中的涂层，且具有较好的耐候性及耐磨性，同时涂层的抗涂鸦及抗指纹特性得到显著改善。

5、在丙烯酸树脂中加入上述重量份的含氟改性丙烯酸酯，与丙烯酸树脂等共同固化形成涂层，可显著改善所形成涂层的表面性能，使指印与油性污渍难以停留在表面、可容易通过擦拭等方式清洁干净，从而提升涂层的抗涂鸦及抗指纹性能。加入含氟改性树脂不足，则不具有抗涂鸦或抗指纹性能、效果较差；加入含氟改性树脂过多，则涂层的附着力下降、耐磨性能降低。

6、其中双重固化树脂为光、热双重固化树脂。在丙烯酸树脂中加入上述重量份的双重固化树脂脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，可与光引发剂联合使用，能够通过热固化和光固化形成涂层，速度快、稳定性高、附着性好。双重固化树脂添加量不足，则涂料形成的涂层耐光老化性能差；双重固化树脂过多，则抗指纹和抗涂鸦性能变差。

7、本发明所提供的涂料具有很好的耐光老化性、耐化学性和耐磨性，耐候性好，长时间暴露在光照/潮湿环境或经多次擦洗后仍能保持稳定地附着、不磨损或开裂；且所形成涂层表面的水接触角可达105°以上，抗指纹和抗涂鸦性质优异，可轻易擦去表面的污渍，在汽车内饰等领域有很高的应用价值。

8、进一步优选地，所述涂料包括下述重量份的制备原料：丙烯酸树脂14-15份，单官能团丙烯酸酯类单体1份，多官能团丙烯酸酯类单体20-25份，含氟改性树脂5-10份，双重固化树脂6.5-7份，光引发剂0.7-0.8份，着色剂1份，有机溶剂40份。

9、上述组分配比下组合使用，可帮助涂料耐候性尤其是耐热老化性能进一步提升。增大含氟改性树脂的用量，涂料喷涂使用时形成的涂层在加热条件下容易开裂，耐候性下降。

10、进一步优选地，所述的丙烯酸树脂为油性丙烯酸树脂；进一步地，所述有机溶剂为乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液，所述乙酸乙酯和乙酸丁酯的质量比为1：2。采用该种丙烯酸树脂，可改善涂料所形成涂层的表面性质、提升涂层性能；并结合采用上述挥发性有机溶剂，可充分溶解各组分，调控整体粘度适中，有利于涂料的喷涂和使用。

11、优选地，多官能团丙烯酸酯类单体为三官能团丙烯酸酯类单体和六官能团丙烯酸酯类单体；所述着色剂为纳米黑色浆。采用三官能团及六官能团的丙烯酸酯类单体组合使用，能够综合调控涂料的附着性能和硬度、脆度；采用纳米黑色浆，耐候性好、通透性好，可赋予涂料高档的钢琴黑的颜色，且有利于涂料耐候性的提升。

12、进一步优选地，三官能团丙烯酸酯类单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯中至少一种。上述三官能团丙烯酸酯类单体能综合提升涂料喷涂使用时的附着力、增加涂料的耐磨性和耐候性。

13、进一步优选地，六官能团丙烯酸酯类单体为双季戊四醇六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、芳香族聚氨酯六丙烯酸酯中至少一种。上述六官能团丙烯酸酯类单体能提升涂料喷涂使用形成涂层的硬度，有利于提升表面的抗指纹性能。

14、进一步优选地，三官能团丙烯酸酯类单体和六官能团丙烯酸酯类单体的质量比为13：6。采用上述特定种类的三官能团丙烯酸酯类单体和六官能团丙烯酸酯类单体，并以13：6的质量比组合使用，能够提升涂料喷涂形成涂层在汽车内饰基材上的附着力，并提升涂层硬度、有利于涂料发挥抗指纹作用。三官能团丙烯酸酯类单体比例过多，六官能团丙烯酸酯类单体比例过少，则抗指纹和抗涂鸦性能差；反之，则涂层过脆、耐磨性和耐候性降低。

15、进一步优选地，所述三官能团丙烯酸酯类单体为季戊四醇三丙烯酸酯，所述六官能团丙烯酸酯类单体为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯。采用这两种特定的多官能团丙烯酸酯类单体组合使用，涂料粘度较为适中，有利于喷涂施工。

16、优选地，所述涂料的制备原料还包括助剂。

17、进一步优选地，所述助剂包括流平剂和光引发助剂；所述流平剂的重量份为0.2-0.5份，所述光引发助剂的重量份为1-5份。采用上述重量份的助剂，能促使涂料形成均匀光滑的表面，有效降低表面张力，并进一步促进光引发，快速反应固化。

18、第二方面，本发明提供了上述涂料的制备方法，包括以下步骤：

19、将丙烯酸树脂、单官能团丙烯酸酯类单体、多官能团丙烯酸酯类单体、双重固化树脂、含氟改性树脂、着色剂和有机溶剂混匀，在80-85℃下保温5-10min；然后加入光引发剂，保温1.5-2.5h，冷却后加入流平剂和光引发助剂，混匀即得所述涂料。

20、优选地，所述加入光引发剂，保温的步骤为：加入总质量25％的光引发剂，保温40min，然后继续加入剩余光引发剂，保温1.2h。

21、第三方面，本发明提供了上述涂料在汽车内饰中的应用。

22、上述涂料能够pc/abs等不同基材上经喷涂形成涂层，色泽为通透的钢琴黑色；涂层有很好的附着效果，且耐候性、耐磨性好，可使用时间长、经多次清洗后仍有很好的附着效果且表面不破损；此外涂层表面性质好、抗指纹和抗涂鸦性能优异，可应用于具有智能系统的汽车内饰中(如电子显示屏等)，提升美观度和使用体验，有很高的实用性。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

24、本发明所提供的涂料及其制备方法低碳、节能、环保，具有优秀的抗指纹和抗涂鸦效果，同时耐候性、耐磨性良好，可实现对汽车内饰显示屏的保护功能，能够广泛应用于汽车内饰件中。