高亲水高耐磨有机/无机杂化光固化涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于紫外光固化涂料领域，具体设及一种高亲水高耐磨有机/无机杂化光 固化涂料组合物。
【背景技术】
[0002] 随着人民生活水平的日益提高，人们对一些传统的材料的性能有了更高的要求， 其中对于一些透明材料，如玻璃，在高湿度或有水环境下的透明性有了更高的要求。其中， 在汽车玻璃和浴室玻璃/镜子上的应用较为广泛。在汽车玻璃上，前后挡风玻璃可W有雨 刷器保证其在雨天的不会影响视线，但后视镜及汽车侧窗玻璃则不具备运种功能，致使运 两个部位的表面在雨天会有大量水滴粘附在表面，影响司机观察后车情况，存留安全隐患。 同时，后视镜及汽车侧窗玻璃属于室外使用，浴室玻璃/镜子则需经常擦拭，运也对材料表 面的耐磨性提出了一定的要求。
[0003] 为了解决运些问题，一般会对材料表面进行疏水或亲水处理。疏水常用为全氣树 脂类，一方面价格较高，另一方面该类树脂一般较软，耐磨性差，同时其疏水特性也导致其 表面容易吸附油污和灰尘，反而达不到要求的效果。而有机亲水涂料本身价格较为便宜，也 可通过一些改性提高其耐磨性。使用有机亲水涂层相比于疏水处理不但施工方便，而且价 格低廉。
[0004] 传统有机亲水涂料主要采用水溶性高分子材料，W水或有机溶剂为介质涂覆在基 材表面，烘干后高溫交联反应得到亲水涂层。该方法的涂料生产工艺复杂，且有有机溶剂排 放。虽然目前的亲水涂料大都W水为介质，但其中醇酸类溶剂仍占有相当的比例，有机排放 不可忽视。另一方面，此类涂料需要较高的烘烤溫度，特别是后期的高溫交联反应，烘道溫 度往往设置在400°cW上，能源消耗非常巨大，另外也对基材耐热性有着较高要求。而紫外 光固化涂层固化溫度低，而且更加方便现场施工，不含溶剂的配方更能大大降低有机排放。 阳0化]国内专利CN102898036A公开了一种基于玻璃表面的超亲水薄膜的制备方法，该 方法利用酸碱两步法制备的Si〇2溶胶与聚乙二醇超声混合后涂布在玻璃表面，再在450~ 500°C烧结1~3h。该涂层粘结力强，耐磨好，但是较高的溫度和烧结时间会导致能耗提高。
[0006] 国内专利CN102795791A公开了一种耐磨超亲水增透涂层，该涂层通过反复沉积 聚二締丙基二甲基氯化锭和聚苯乙締横酸钢制备5~20层的双层结构，再通过反复沉积聚 二締丙基二甲基氯化锭和含有粒径为10~40nm的Si化球形纳米粒子的悬浮液制备3~ 8层的双层结构，再通过100~140°C的水热处理和在600~800°C的马弗炉中泽火100~ 300s制得所需涂层。尽管该方法制得的涂层能够达到甜的高硬度且水接触角也很小，但步 骤复杂，能耗大，只是对性能有特殊高要求的用户合适。
[0007] 国内专利CN1818004A公开了一种眼镜片用防雾耐磨涂膜溶液的制备方法，该溶 液分为A和B两个组分，A组分为聚合得到的亲水树脂，B组分为无机耐磨氧化物的溶胶， 将A，B两个组分用酸催化剂调节至同抑后按一定比例混合即可得到防雾耐磨涂料。该涂 料中无机氧化物均匀分布在涂层中，亲水好，寿命长，虽然热处理溫度仅为l〇〇°C，但热处理 时间普遍较长（0. 5~5小时），同时其中还使用了溶剂，有一定的VOC排放。
[0008] 国内专利CN102086348A公开了一种聚氨醋固化丙締酸醋树脂防雾涂料的制备方 法，该涂料由亲水性丙締酸树脂，封闭型聚酸异氯酸醋固化剂和催化剂二月桂酸二下基锡 组成。该涂层硬度大于2H，耐磨性能好，防雾性能较为一般，固化过程需要时间较长，且需分 段固化（50°C~120°C)，工艺较为复杂。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于克服上述亲水耐磨涂料存在的不足，提供一种高亲水高耐磨有 机/无机杂化光固化涂料组合物。该涂料通过紫外光固化，固化速度快，无溶剂排放，无需 高溫烘烤，节能。固化后的涂层，亲水性极佳，耐磨好，非常适合玻璃表面应用。
[0010] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0011] 本发明设及一种高亲水高耐磨有机/无机杂化光固化涂料组合物，所述组合物包 括如下重量份数的各组分：
[0012] 亲水光固化低聚物 60~75份， 高官能度光固化树脂 5~15份， 活性稀释剂 12~20份， 光引发剂 4~6份， 规剂 0.01~化目份， 无机功能添加剂 0. 4~2份；
[0013] 所述无机功能添加剂选自多乙締基倍半硅氧烷、甲基丙締酷氧基倍半硅氧烷、丙 締酷氧基倍半硅氧烷。
[0014] 优选的，所述亲水光固化低聚物包括亲水聚氨醋丙締酸醋、亲水环氧丙締酸醋、亲 水聚醋丙締酸醋、亲水丙締酸改性聚丙締酸醋的一种或几种的组合。更优选的，亲水光固化 低聚物双键官能度大于等于3,该限定的官能度能提高涂层的交联密度，改善机械性能。更 进一步优选的，亲水光固化树脂为乙氧基改性低聚物，该低聚物具有良好的稳定性。最优选 的，乙氧基链段分子量大于等于800,进而保证具有良好的亲水性。
[0015] 优选的，所述高官能度光固化树脂包括聚氨醋丙締酸醋，环氧丙締酸醋，聚醋丙締 酸醋，丙締酸改性聚丙締酸醋的一种或几种的组合。更优选的，高官能度光固化树脂为聚氨 醋丙締酸醋，该树脂能够为涂层提供较好的耐磨性能。更进一步优选的，官能度大于等于6， 该限定的官能度能保证涂层的交联密度，进而保证涂层的机械性能；在本发明的体系中，如 官能度低于6会导致使涂层固化不完全。
[0016] 优选的，所述活性稀释剂包括单官能、双官能和多官能紫外光固化单体的一种或 两种W上的组合物。更优选的，活性稀释剂为双官或S官单体，包括1,6-己二醇二丙締酸 醋、新戊二醇二丙締酸醋、二缩丙二醇二丙締酸醋、=缩丙二醇二丙締酸醋、=径甲基丙烷 二丙締酸醋、下二醇二丙締酸醋、=径甲基丙烷=丙締酸醋、季戊四醇=丙締酸醋中一种或 两种W上的组合物。上述限定的活性稀释剂可保证较低粘度情况下有利于形成较好的网状 结构。
[0017] 优选的，所述光引发剂选自二苯甲酬、I-径基-环己基-苯基甲酬、2-径基-2-甲 基-1-苯基-1丙酬、2, 4, 6-S甲基苯甲酯基-二苯基氧化麟、异丙基硫杂蔥酬中的一种或 几种。
[0018] 优选的，所述助剂为流平剂，消泡剂，湿润分散剂，阻聚剂中的一种或两种W上的 组合物。
[0019] 优选的，所述无机功能添加剂为八乙締基倍半硅氧烷（OVPOSS)，全径丙基倍半娃 氧烧全甲基丙締酸醋混合物（OMPOSS)，全径丙基倍半硅氧烷全丙締酸醋混合物（0AP0S巧， 屯异下基~单径丙基倍半硅氧烷丙締酸醋，屯异下基-单径丙基倍半硅氧烷甲基丙締酸 醋，屯异辛基-单径丙基倍半硅氧烷甲基丙締酸醋，屯异下基-单径甲基倍半硅氧烷甲基丙 締酸醋中的一种或几种的组合。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0021] 1、本配方中各组分相容性好，粘度低，加热后可直接涂布，减少了挥发性有机化合 物的排放；
[0022] 2、常规热固热塑体系由于需要加热固化，且所需溫度达到200~400°C，耗费大量 电能，而本发明中即使较低溫度下，涂层也较易流平，节省了大量能源；
[0023] 3、本发明中加入多乙締基/甲基丙締酷氧基/丙締酷氧基倍半硅氧烷，提高了体 系交联密度，增加了树脂与玻璃基材之间的相互作用，从而提高了附着力的同时也提高了 涂层的耐磨性能。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。