一种高强度抗菌性紫外光固化涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高强度抗菌性紫外光固化涂料。
【背景技术】
[0002]紫外光固化涂料是一种受光纤照射后，能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化的高分子物质，与传统的自然干燥或热固化涂料相比，能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高和适合连续化大生产的涂料品质，符合当前世界各国日益重视环保的要求，被誉为环境友好型涂料。
[0003]随着人们环境意识日益增强，喜爱环保产品，紫外光固化涂料发展迅速，现已从最初的木材涂料发展到塑料装饰、金属部件涂装、医疗器械、电子元件、信息记录介质、感光印刷和光纤灯工业生产领域。随着社会的发展，人们对涂料的性能提出了更高的要求，现有的涂料其强度和抗菌性不是很理想，在长期使用的过程中，容易受环境等多种因素的影响而失去其性能，因此制备一种强度高、抗菌性好的涂料是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高强度抗菌性紫外光固化涂料，其强度高，抗菌性好。
[0005]本发明提出的一种高强度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:改性环氧丙烯酸酯预聚物35-65份、活性稀释剂15-30份、改性纳米二氧化钛3_8份、纳米氧化铝2-8份、氮化硅晶须2-5份、环氧树脂1-3份、安息香双甲醚1-3份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2-8份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.5-2份、溶剂3_25份、助剂2-3.5份。
[0006]在具体实施例中，本发明提出的一种高强度抗菌性紫外光固化涂料，其原料中，改性环氧丙烯酸酯预聚物的重量份可以为35、36、37、38、38.6,39,39.4、40、42、43、45、46、48、49、52、53、56、58、58.6,59,59.3、61、62、63、63.4,64,64.5、65 份;活性稀释剂的重量份可以为 15、16、17、18、18.6,19,19.3、21、23、24、24.6、25、28、29、29.3、30 份；改性纳米二氧化钛的重量份可以为3、4、4.6、5、5.3、6、6.7、7、7.4、8份；纳米氧化铝的重量份可以为2、2.3、
2.6,2.85,3,3.4,3.7、4、4.6、5、5.3、6、6.4、7、7.5、8 份；氮化硅晶须的重量份可以为 2、
2.3,2.8、3、3.4、4、4.2,4.6,4.85、5 份；环氧树脂的重量份可以为 Ul.2,1.56,1.8,1.9、2、
2.1,2.3,2.56,2.8,2.94、3 份；安息香双甲醚的重量份可以为 Ul.2,1.3,1.56,1.8,1.9、2,2.3,2.4,2.56,2.8,2.86,2.9,2.94、3 份；2-羟基-2-甲基 _1_ 苯基 _1_ 丙酮的重量份可以为2、3、4、4.5、5、5.2、6、6.3、7、7.4,7.8、8份；2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的重量份可以为 0.5,0.6,0.85,0.9、1、1.2,1.3,1.56,1.6,1.68,1.8,1.85,1.9,1.93、2 份；溶剂的重量份可以为 3、4、5、6、8、9、10、12、13、15、16、16.5,18,18.3,19,19.3、21、23、23.4、24,24.6、25 份；助剂的重量份可以为 2,2.3,2.5,2.68,2.9、3、3.1,3.25,3.3,3.46、3.5 份。
[0007]优选地，其原料中，改性纳米二氧化钛、纳米氧化铝、氮化硅晶须的重量比为4-7:4~6.5:2.8~4.5o
[0008]优选地，其原料中，安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的重量比为1.8-2.7:3.8-6:0.8-1.7。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性环氧丙烯酸酯预聚物48-53份、活性稀释剂23-27份、改性纳米二氧化钛5.6-6.5份、纳米氧化铝5_6份、氮化硅晶须3.5-4.1份、环氧树脂1.6-2.3份、安息香双甲醚2.3-2.6份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮4.8-5.4份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦1-1.5份、溶剂15-20份、助剂2.7-3.2份。
[0010]优选地，其原料按重量份包括以下组分:改性环氧丙烯酸酯预聚物50份、活性稀释剂25份、改性纳米二氧化钛6份、纳米氧化铝5.4份、氮化硅晶须3.8份、环氧树脂2份、安息香双甲醚2.4份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮5份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦1.2份、溶剂18份、助剂3份。
[0011]优选地，所述改性环氧丙烯酸酯预聚物由均苯四甲酸酐、端羟基聚丁二烯和对甲苯磺酸混合均匀，加热反应，然后加入环氧丙烯酸酯、二月桂酸二丁基锡和对苯二酚进行反应得到。
[0012]优选地，所述改性环氧丙烯酸酯预聚物由均苯四甲酸酐、端羟基聚丁二烯和对甲苯磺酸混合均匀，加热至80-100°C，反应2-5h，然后加入环氧丙烯酸酯、二月桂酸二丁基锡和对苯二酚，反应至酸值为6-10mg/g时得到。
[0013]优选地，所述改性环氧丙烯酸酯预聚物由2-3摩尔份的均苯四甲酸酐、I摩尔份的端羟基聚丁二烯和0.01-0.05摩尔份的对甲苯磺酸混合均匀，加热至85-95°C，反应3-4.5h，然后加入0.5-1.5摩尔份的环氧丙烯酸酯、0.01-0.03摩尔份的二月桂酸二丁基锡和0.01-0.03摩尔份的对苯二酚，反应至酸值为7-8mg/g时得到。
[0014]优选地，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:将纳米二氧化钛加入二甲苯中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷、对甲苯磺酸和对苯二酚，升温回流反应，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛得到所述改性纳米二氧化钛。
[0015]优选地，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:按重量份将20-45份纳米二氧化钛加入150-200份二甲苯中，然后加入25-50份乙烯基三乙氧基硅烷、0.5-1份对甲苯磺酸和0.1-0.5份对苯二酚，升温回流反应5-8h，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛得到所述改性纳米二氧化钛。
[0016]优选地，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:按重量份将30份纳米二氧化钛加入170份二甲苯中，然后加入38份乙烯基三乙氧基硅烷、0.7份对甲苯磺酸和
0.35份对苯二酚，升温回流反应6h，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛得到所述改性纳米二氧化钛。
[0017]优选地，所述活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或者多种的组合。
[0018]优选地，所述溶剂为异丁醇、醋酸乙酯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、甲基异丁基酮中的一种或者多种的组合。
[0019]优选地，所述助剂为流平剂、消泡剂、抗氧化剂、润湿剂、缓蚀剂中的一种或者多种的组合。
[0020]本发明中所述高强度抗菌性紫外光固化涂料可以按照常规的紫外光固化涂料的制备方法制备而成。
[0021]本发明中，以改性环氧丙烯酸酯预聚物配合一种或者多种活性稀释剂为成膜物质，维持涂料固化快、附着力好的同时改善了涂料的柔韧性；改性纳米二氧化钛的过程中，选择了乙烯基三乙氧基硅烷作为改性剂，改性后乙烯基三乙氧基硅烷包覆在了纳米二氧化钛的表面，在涂料固化的过程中，能参与涂料的固化，从而将纳米二氧化钛与成膜物质结合起来，提高了纳米二氧化钛在体系中的分散性，与纳米氧化铝、氮化硅晶须配合，提高了涂料的强度、硬度和耐磨性，同时赋予涂料优异的抗菌性；环氧树脂、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦相互配合使用，改善了涂料的固化速率，减少了涂料的固化时间，改善了涂膜的力学性能和耐热性，并且使得到的涂料不泛黄、储存稳定，溶解性好，污染少。
【具体实施方式】
[0022]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0023]实施例1
[0024]本发明提出的一种高强度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:改性环氧丙烯酸酯预聚物50份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯15份、丙烯酸-2-乙基己酯10份、改性纳米二氧化钛6份、纳米氧化铝5.4份、氮化硅晶须3.8份、环氧树脂2份、安息香双甲醚2.4份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮5份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦1.2份、异丁醇10份、醋酸乙酯8份、流平剂3份；
[0025]其中，所述改性环氧丙烯酸酯预聚物由2.6摩尔份的均苯四甲酸酐、I摩尔份的端羟基聚丁二烯和0.018摩尔份的对甲苯磺酸混合均匀，加热至90°C，反应3.6h，然后加入
1.2摩尔份的环氧丙烯酸酯、0.015摩尔份的二月桂酸二丁基锡和0.013摩尔份的对苯二酸，反应至酸值为7.5mg/g时得到；
[0026]所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:按重量份将30份纳米二氧化钛加入170份二甲苯中，然后加入38份乙烯基三乙氧基硅烷、0.7份对甲苯磺酸和0.35份对苯二酚，升温回流反应6h，反应结束后过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛得到所述改性纳米二氧化钛。
[0027]实施例2
[0028]本发明提出的一种高强度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:改性环氧丙烯酸酯预聚物48份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯3份、1，6-己二醇二丙烯酸酯7份、新戊二醇二丙烯酸酯2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2份、季戊四醇三丙烯酸酯3份、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯2份、二季戊四醇六丙烯酸酯I份、N-乙烯基吡咯烷酮2份、丙烯酸-2-乙基己酯5份、改性纳米二氧化钛5.6份、纳米氧化铝6份、氮化硅晶须3.5份、环氧树