一种抗菌抗静电紫外光固化涂料及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及一种抗菌抗静电紫外光固化涂料及其制备方法，属于光固化涂料领 域。
【背景技术】
[0003] 紫外光固化涂料是近几十年来开发成功的一种环保节能涂料。它具有许多传统涂 料无法比拟的优点：节省能源，能量利用率高；无溶剂排放，安全无污染；固化速度快，生产 效率高；可涂装对热敏感的基材；涂膜质量高、涂层性能优异。进入21世纪，人们环保意识 不断增强，越来越多的选择环保产品，今后这一绿色环保产品必将得到更大的发展。在过去 的几年中，紫外光固化涂料在光纤涂层、CD涂层/DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包 装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。紫外光固化涂料拥有巨大的 市场潜力。紫外光（UV)固化涂料第一份专利诞生在1947年，经过半个多世纪的发展，UV固 化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加 注意UV固化涂料的开发和应用。
[0004] 抗菌涂料是指能阻止细菌生长或杀死细菌的一类功能涂料，一般分为添加型抗菌 涂料和结构型抗菌涂料。添加型抗菌涂料是通过添加具有抗菌功能的抗菌剂，制得的具有 抗菌功能的涂料。目前抗菌剂主要有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂3大类。结构 型抗菌涂料是通过一定的化学键将抗菌基团连接在高分子树脂基料上，以此高分子树脂基 料制得的抗菌涂料。
[0005] 静电危害起因于静电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的 起火和爆炸。由于聚合物的体积电阻率一般高达10 1°?102°Q/Cm2,易积蓄静电而发生危 险，而抗静电剂多系表面活性剂，可使塑料表面亲合水分，离子型表面活性剂还有导电作 用，因而可以使静电及时泄漏。
[0006] 涂料在日常生活中的越来越多的应用，为了适应不同的使用要求，开发出了不同 的功能的功能性涂料。兼具多种功能的涂料是未来研究发展的方向。目前，兼具抗静电和 抗菌性能的涂料尚未见于相关报道，因此为了同时满足抗菌和抗静电的需求，开发一种兼 具两者功能的涂料，显得尤为必要。
【发明内容】
[0007] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌抗静电紫外光固化涂料 及其制备方法，所得涂料具有优良的抗静电性能，同时还具备抗菌的效果，涂料的制备方法 简单易操作。
[0008] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案： 一种抗菌抗静电紫外光固化涂料，按重量份数计，由以下组分制成：基底树脂87?107 份、活性稀释单体56?68份、光引发剂6?10份、抗静电剂14?24份、阻燃剂23?35 份、抗菌剂17?23份、流平剂15?18份、消泡剂16?20份、增稠剂10?16份和光稳定 剂6?12份。
[0009] 进一步地，涂料按重量份数计，由以下组分制成：基底树脂87?97份、活性稀释单 体56?62份、光引发剂6?10份、抗静电剂14?20份、阻燃剂23?30份、抗菌剂17? 21份、流平剂15?18份、消泡剂16?20份、增稠剂10?16份和光稳定剂6?10份。 [0010] 更进一步地，涂料按重量份数计，由以下组分制成：基底树脂92份、活性稀释单体 57份、光引发剂8份、抗静电剂16份、阻燃剂26份、抗菌剂19份、流平剂16份、消泡剂18 份、增稠剂15份和光稳定剂9份。
[0011] 前述抗菌抗静电紫外光固化涂料中，基底树脂为不饱和聚酯树脂191，活性稀释单 体为二季戊四醇五丙烯酸酯和/或季戊四醇三丙烯酸酯。
[0012] 前述抗菌抗静电紫外光固化涂料中，光引发剂为硫代丙氧基硫杂蒽酮和/或异丙 基硫杂蒽酮，抗静电剂为硬脂基三甲基氯化铵，阻燃剂为四溴丁烷或磷酸三辛酯，抗菌剂为 氧化锌。
[0013] 前述抗菌抗静电紫外光固化涂料中，流平剂为有机硅流平剂Tech_257N，消泡剂为 BYK-055或BYK-057,所述增稠剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多 种，光稳定剂为2-(2^ -羟基-5'-甲基苯基）苯并三氮唑和N、f -双（2,2,6,6_四甲 基哌啶基）己二胺。
[0014] 抗菌抗静电紫外光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：（1)按量称取基底树脂 和活性稀释单体加入反应容器中，混合超声分散；（2)按量称取光引发剂、抗静电剂、阻燃 剂和抗菌剂，加入反应容器中，边搅拌边升温至ll〇°C，反应2?4h ;(3)降温至75°C，按量 加入流平剂、消泡剂、增稠剂和光稳定剂，反应1?3h，即得。
[0015] 进一步地，制备方法包括以下步骤：（1)按量称取基底树脂和活性稀释单体加入 反应容器中，混合超声分散45min ; (2)按量称取光引发剂、抗静电剂、阻燃剂和抗菌剂，力口 入反应容器中，边搅拌边升温至ll〇°C，反应3. 5h ; (3)降温至75°C，按量加入流平剂、消泡 齐U、增稠剂和光稳定剂，反应2. 5h，即得。
[0016] 本发明中使用的光引发剂、抗静电剂、阻燃剂、抗菌剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和 光稳定剂，其中光引发剂是光固化胶黏剂的重要组分之一，它对固化速率起着决定性作用。 光引发剂受紫外光照射后，吸收光的能量，分裂成2个活性自由基，引发活性聚合物和单体 发生连锁聚合，本发明中光引发剂具有快速、环保和节能的特点。
[0017] 抗静电剂：是将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产/生活造成不便。本发 明选用硬脂基三甲基氯化铵具有速效长效的抗静电功能。
[0018] 阻燃剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设 计的。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的。反应 型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是 对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。
[0019] 抗菌剂：是指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒 等）的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
[0020] 流平剂：它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
[0021] 消泡剂：具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环 境如高温、强酸和强碱的特点。
[0022] 增稠剂：加入增稠剂后能调节涂料流变性，赋予其良好的物理机械稳定性。
[0023] 光稳定剂：紫外线吸收剂能强烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能将能量转变为 无害的热能形式放出。自由基捕获剂能捕获高分子中所生成的活性自由基，从而抑制光氧 化过程，达到光稳定目的。两者相结合的共同作用能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程。
[0024] 本发明的有益之处在于：本发明提供的一种抗菌抗静电紫外光固化涂料及其制备 方法，所得涂料固化时间短，硬度高，固化成膜24h后和三个月后的表面电阻变化小，均具 有较高的表面电阻，从而不易累积静电，体现出良好的防静电功能；还具有一定的抗菌性 能，并且其对细菌的抑制，能够维持较长的时间，具有优良的阻燃性能，可以有效的为涂覆 的可燃材料提供阻隔防护作用；本发明的制备方法简单，条件温和易于控制。
【具体实施方式】
[0025] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
[0026] 实施例1 一种抗菌抗静电紫外光固化涂料，由基底树脂87g、活性稀释单体56g、光引发剂6g、抗静 电剂14g、阻燃剂23g、抗菌剂17g、流平剂15g、消泡剂16g、增稠剂IOg和光稳定剂6g制成。
[0027] 制备方法包括以下步骤：（1)按量称取基底树脂和活性稀释单体加入反应容器 中，混合超声分散45min ;(2)按量称取光引发剂、抗静电剂、阻燃剂和抗菌剂，加入反应容 器中，边搅拌边升温至IKTC，反应2h ;(3)降温至75°C，按量加入流平剂、消泡剂、增稠剂和 光稳定剂，反应lh，即得。