超耐污紫外光固化涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及紫外光涂料领域，特别地，涉及一种超耐污紫外光固化涂料。
【背景技术】
[0002] 荷叶表面具有粗糙的微观形貌以及疏水的表皮蜡，这种特殊的结构有助于锁住空 气，进而防止水将荷叶表面润湿。水滴在荷叶上形成一个球形，而不是铺展开来，像这样的 表面，就是"超疏水表面"。这种超疏水表面可以有效地防止被污水污染，并且表面的灰尘， 杂质也会被雨水带走，因此可起到自清洁作用的"荷叶效应"。近年来，仿荷叶的人造超疏水 表面不断涌现。然而，现有的很多超疏水表面，容易被油污染而失去超疏水性。另一方面， 现有超疏水表面多依托于微米-纳米量级的微观结构而产生，而这种结构在使用过程中受 到摩擦后，超疏水表面的结构受到摩擦易导致其超疏水性能严重下降。
[0003] 例如CN20141082473. 4中公开了一种具有耐污效果的乳胶漆，该乳胶漆主要克服 了粉化自洁系统型乳胶漆在使用过程中存在的各类问题。提供了一种乳胶漆组分。乳胶漆 与紫外光固化漆并不是一类涂料，二者无法通用，因而该组方并不能适用于紫外光固化涂 料的需要，无法保证该配方用于紫外光固化涂料中后，能产生相同的效果。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种超耐污紫外光固化涂料，以解决现有技术中涂料表面所 产生的耐油污结构在使用过程中容易受到磨损，导致耐污效果失效的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种超耐污紫外光固化涂料，包 括15~40重量份的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、5~15重量份含氟丙烯酸酯单体、 0. 5~5重量份的全氟辛基三乙氧基硅烷、5~15重量份的纳米二氧化钛、30~60重量份 的稀释剂、1~6重量份的光引发剂。
[0006] 进一步地，纳米二氧化钛由A二氧化钛和B二氧化钛组成；A二氧化钛的粒径为 21nm，由锐钛型二氧化钛与金红石型二氧化钛按质量比约为80 :20混合而成；B二氧化钛为 粒径为IOOnm的锐钛型二氧化钛。
[0007] 进一步地，纳米二氧化钛由3~6重量份A二氧化钛和3~9重量份B二氧化钛 组成。
[0008] 进一步地，包括25~35重量份的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、12~15重量 份含氟丙烯酸酯单体、〇. 5~5重量份的全氟辛基三乙氧基硅烷、9~12重量份的纳米二氧 化钛、30~50重量份的稀释剂、2~6重量份的光引发剂。
[0009] 进一步地，由15~40重量份的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、5~15重量份 含氟丙烯酸酯单体、〇. 5~5重量份的全氟辛基三乙氧基硅烷、5~15重量份的纳米二氧化 钛、30~60重量份的稀释剂、1~6重量份的光引发剂组成。
[0010] 进一步地，由25~35重量份的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、12~15重量份 含氟丙烯酸酯单体、〇. 5~5重量份的全氟辛基三乙氧基硅烷、9~12重量份的纳米二氧化 钛、30~50重量份的稀释剂、2~6重量份的光引发剂组成。
[0011] 进一步地，由30重量份的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、12重量份的含氟丙烯 酸酯单体、1重量份的全氟辛基三乙氧基硅烷、12重量份的纳米二氧化钛、41重量份的稀释 剂、3重量份的光引发剂组成。
[0012] 进一步地，稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮中的一种或多种。
[0013] 进一步地，含氟丙烯酸酯单体为单官能度的含氟丙烯酸酯单体。
[0014] 进一步地，引发剂为α-羟基环己基苯甲酮。
[0015] 本发明具有以下有益效果：
[0016] 本发明提供的紫外光固化耐污涂料中所用有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、含氟 丙烯酸酯单体和纳米二氧化钛的用量，可使三者协同发挥最优的超疏水效应。按此比例混 合后所得涂层中的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂和含氟丙烯酸酯单体能有效形成三维 网络，将容易在膜层内发生迀移的二氧化钛粉料牢牢锁住，提高所得涂层的各项性能。同时 按此比例混合的二氧化钛粉末也能与该三维网络形成类似荷叶表面结构的超耐油污结构。 所形成涂层被油污染，甚至浸润到油里，仍然可以自清洁的，且具有与普通紫外光固化涂料 相同的耐磨特性。使得涂层的耐油污效果可长时间保持。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将对本发明作进一步详细的说明。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖 的多种不同方式实施。
[0019] 若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0020] 本文中涉及到的百分号" ％"，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分比， 除另有规定外，是指溶液100mL中含有溶质若干克；液体之间的百分比，是指在20°C时容量 的比例。
[0021] 本发明提供一种超耐污紫外光固化涂料包括15~40重量份的有机硅改性聚氨酯 丙烯酸酯树脂、5~15重量份含氟丙烯酸酯单体、0. 5~5重量份的全氟辛基三乙氧基硅 烷、5~15重量份的纳米二氧化钛、30~60重量份的稀释剂、1~6重量份的光引发剂。
[0022] 本发明所采用的树脂和单体具有紫外光反应活性，其中的有机硅改性聚氨酯丙烯 酸酯树脂和含氟丙烯酸酯单体发生自由基加成反应而形成网络交联结构，全氟辛基三乙氧 基硅烷和纳米二氧化钛可紧密镶嵌在涂层中，形成IPN的互穿聚合物网络，有利于涂层保 持抗划伤、耐磨等性能的持久稳定性。所形成的三维交联网络耐磨性较好。同时所加入的纳 米二氧化钛分布于三维交联网络中，从而使涂层表面形成了微米-纳米量级的疏水表面。 从而使得所得涂层在具有超疏水结构的同时，具有较好的耐磨性。如果各组分的加入量发 生改变，不但不能得到微米-纳米量级的超疏水表面，纳米二氧化钛在三维交联网络中也 较易发生迀移和团聚，在涂层表面析出粉料，影响涂层质量。而按上述比例混合后，所得涂 层中的纳米二氧化钛粉末可以较好的分散于所形成的网络中。提高所得涂层的质量。
[0023] 本发明涂料中所用树脂和单体具有超低的表面张力，涂料对基材的润湿性可显著 增加，且可在更短时间内润湿基材；在浸润性增加时，涂料与基材分子间的距离进一步拉 近，它们的作用力也随之增强，因此可显著提高涂膜对基材的附着力。同时这些材料形成的 涂层表面张力可由前述三维交联网格和疏水凸起机构进行弥补。从而使得所得涂层的附着 力和疏水性协同达到最优。
[0024] 显然本发明提供的超耐污紫外光固化涂料还可以根据需要在其中加入其他物质， 比如颜料、各类助剂等。所得涂层依然具有上述效果。
[0025] 优选的，纳米二氧化钛由A二氧化钛和B二氧化钛组成；A二氧化钛的粒径为 21nm，由锐钛型二氧化钛与金红石型二氧化钛按质量比为80 :20混合而成；B二氧化钛为粒 径为IOOnm的锐钛型二氧化钛。其中A二氧化钛为21纳米粒径的锐钛型与金红石型质量 之比约为80/20的二氧化钛，产品型号AEROXIDE ??02Ρ25,购自德国德固赛公司。购买所得 产品中未注明准确比例。按此粒径混合2种不同粒径的纳米二氧化钛，使得在涂层表面的 三维交联网络中均布形成多个U型结构的疏水凸起，U型底部均布多个微小凸起，从而使涂 层获得更好的疏水性能。金红石型二氧化钛和锐钛型二氧化钛按此比例混合后使用，能有 效提高所得涂层的耐磨性能和疏水能力。同时金红石型二氧化钛还可在三维交联网络表面 形成多个疏水凸起，从而提高所得涂层的疏水能力。
[0026] 更优选，纳米二氧化钛由3~6重量份A二氧化钛和3~9重量份B二氧化钛组 成。按此比例混合后的纳米二氧化钛，能有效