本發(fā)明涉及涂料領域，具體涉及一種uv固化涂料及其制備方法和應用，尤其涉及一種用于單液型色漆表面的抗污型uv固化涂料及其應用。
背景技術(shù)：
目前，單液型色漆在手機制造業(yè)中成為了一種普遍的效果。通常手機外殼加工工藝：原材料→注塑成型→清潔→噴涂→包裝。噴涂的主要目的是在素材表面制成精美的外觀效果，同時可以起到一定的保護作用，增強手機的美觀實用性。但是并不是所有的涂料都能起到很好的保護作用，比如手機外殼在生產(chǎn)過程中表面容易被油污，指紋弄臟，難以擦拭干凈。
對這種進行保護的涂料基本要求是：涂料除了保持現(xiàn)有市場流通產(chǎn)品的基本特性以外還要具有特殊的抗污染特性，比如油性筆筆跡，指紋在涂膜表面無殘留等都能起到較好的保護作用；另外涂料還有一定滑爽性，手感細膩；工藝可操作性強。
同時，隨著全球環(huán)境保護意識的增強，涂料工業(yè)也開始沿著可持續(xù)性方向發(fā)展。uv涂料因具有環(huán)保、方便和經(jīng)濟等優(yōu)點，在現(xiàn)代社會得到了廣泛使用，尤其是在3c產(chǎn)品方面更是一統(tǒng)天下，有著無可比擬的優(yōu)勢，具體而言，uv涂料同傳統(tǒng)揮發(fā)干燥型涂料相比具有如下好處：快速固化、生產(chǎn)效率高；優(yōu)異的固化膜性能(耐磨性、耐化學藥品等)；低溫固化，適于熱敏性基材(如塑料)；溶劑含量低或不含溶劑，對環(huán)境危害小；節(jié)省場地，能量消耗低。
但是，現(xiàn)有的uv涂料由于其不耐臟污(如油性筆筆跡擦拭不掉，指紋明顯等)而影響產(chǎn)品的外觀效果。因此現(xiàn)有技術(shù)有待完善與發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗污型uv固化涂料及其制備方法和應用。本發(fā)明提供的抗污型uv固化涂料是一種uv紫外光固化的、抗污效果好的塑膠涂料，旨在解決現(xiàn)有uv紫外光固化涂料由于不耐臟污而影響產(chǎn)品外觀效果的問題。
為達此目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供了一種抗污型uv固化涂料，其按重量百分比計，包括以下組分：
高官能聚氨酯丙烯酸酯25～35％；三官能聚氨酯丙烯酸樹脂15～25％；聚乙烯蠟漿15～20％；氣相二氧化硅5～15％；氟改性的丙烯酸酯化合物5～10％；光敏劑2～4％；溶劑10～25％。
本發(fā)明中通過添加氟改性的丙烯酸酯化合物，并將其含量控制在5～10％范圍內(nèi)，從而使該uv固化涂料經(jīng)uv紫外光固化后，能在單液型色漆表面形成一層堅韌的涂料層，對單液型色漆附著力好，可達到5b；表面硬度高，抗污性能好，能有效保證產(chǎn)品使用過程中不被污染，而且，對單液型色漆本身不會造成任何影響。
本發(fā)明中，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯所占的重量百分比為25～35％，例如25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％或35％；所述三官能聚氨酯丙烯酸樹脂所占的重量百分比為15～25％，例如15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％；所述聚乙烯蠟漿所占的重量百分比為15～20％，例如15％、16％、17％、18％、19％或20％；所述氣相二氧化硅所占的重量百分比為5～15％，例如5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％；所述氟改性的丙烯酸酯化合物所占的重量百分比為5～10％，例如5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％；所述光敏劑所占的重量百分比為2～4％，例如2％、2.2％、2.5％、2.6％、2.8％、3％、3.1％、3.3％、3.5％、3.8％或4％；所述溶劑所占的重量百分比為10～25％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％。
本發(fā)明中所述氟改性的丙烯酸酯化合物，其需要滿足如下條件：色數(shù)≤5max(gardner)，粘度為＜1.5mm2/s·23℃，密度為0.89±0.01g/ml·25℃，活性物含量為40％。
本發(fā)明中所述高官能聚氨酯丙烯酸酯為本領域公知結(jié)構(gòu)的高官能聚氨酯丙烯酸酯；其中，優(yōu)選所述高官能聚氨酯丙烯酸酯的tg點為69，分子量為1000，粘度為2000mpa.s/60℃，伸長率為2％。
優(yōu)選地，所述三官能聚氨酯丙烯酸樹脂的粘度為4500mpa.s/60℃，伸長率為37％。
優(yōu)選地，所述聚乙烯蠟漿的粒徑為3～5μm，例如3μm、3.5μm、4μm或5μm。
優(yōu)選地，所述氣相二氧化硅的粒徑為3～4μm，例如3μm、3.5μm或4μm；ph值為3.3，孔隙率為2ml/g。
本發(fā)明通過采用上述優(yōu)選的高官能聚氨酯丙烯酸酯、三官能聚氨酯丙烯酸酯樹脂、聚乙烯蠟漿和氣相二氧化硅，其能夠與氟改性的丙烯酸酯化合物協(xié)同作用，使得配制得到的uv固化涂料具有更好的抗污性，采用marck油性筆進行抗污試驗時，擦拭后完全不留筆跡，抗污效果好，并且附著力強。
優(yōu)選地，所述抗污型uv固化涂料，按重量百分比計，由以下組分組成：高官能聚氨酯丙烯酸酯30％；三官能聚氨酯丙烯酸樹脂20％；聚乙烯蠟漿20％；氣相二氧化硅6％；氟改性的丙烯酸酯化合物5％；光敏劑4％；溶劑15％。
根據(jù)本發(fā)明，所述抗污型uv固化涂料還可以進一步包括流平劑、消泡劑和分散劑，可以單獨加入其中一種或以至少兩者混合的形式加入。
優(yōu)選地，在所述抗污型uv固化涂料中，流平劑所占的重量百分比為0.3～0.5％，例如0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％。
優(yōu)選地，在所述抗污型uv固化涂料中，消泡劑所占的重量百分比為0.3～0.5％，例如0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％。
優(yōu)選地，在所述抗污型uv固化涂料中，分散劑所占的重量百分比為0.3～0.5％，例如0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％。
優(yōu)選地，所述消泡劑為有機硅化合物。
優(yōu)選地，所述流平劑為有機硅化合物。
優(yōu)選地，所述分散劑為聚氨酯。
第二方面，本發(fā)明還提供了一種如第一方面所述抗污型uv固化涂料的制備方法，其具體包括：將各組分按所述重量百分比加入容器中，在攪拌條件下混合均勻，即得到所述抗污型uv固化涂料。
第三方面，本發(fā)明還提供了如第一方面所述抗污型uv固化涂料的應用，該應用是將所述uv固化涂料用于單液型色漆表面罩光的抗污效果。
將所述抗污型uv固化涂料用于單液型色漆表面罩光的抗污效果的具體施工流程如下：
(1)底材清潔：對素材表面進行清洗，烘干；
(2)涂料稀釋：將所述抗污型uv固化涂料與醋酸丁酯、醋酸乙酯按照10:6:4的重量比混合稀釋；
(3)噴涂：在單液型色漆表面噴涂所述抗污型uv固化涂料的稀釋液；
(4)干燥：常溫流平2～5min；ir烘烤60～65℃×5～8min；uv固化能量：1000～1200mj/cm2(eituvpowerpuckii)。
抗污性測試：用marck油性筆在所述uv固化涂料成膜后的表面劃一條約3cm的直線，于室溫下放置5min，將無塵布醮滿水，用不小于3kg力對線條擦拭200次，目視檢查表面狀況。經(jīng)測試，本發(fā)明制備的抗污型uv固化涂料成膜后表面無明顯污漬殘留，與限度板一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
本發(fā)明所提供的抗污型uv固化涂料，噴涂于單液型色漆上，通過uv光固化機固化后，能在單液型色漆表面形成一層堅韌的漆膜，對單液型色漆附著力好，表面硬度高、滑爽，耐污性能好，能有效保證單液型色漆表面抗污性；而且，對單液型色漆本身不會造成任何影響，因此，該抗污型uv固化涂料能有效應用于單液型色漆表面涂膜，并具有低氣味、無甲苯、無鹵素、無重金屬等優(yōu)點，符合rohs標準，對環(huán)境危害小。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種抗污型uv固化涂料及其制備方法和應用，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明所提供的抗污型uv固化涂料，是一種用于單液型色漆表面罩光的保護性涂料，能用于單液型色漆產(chǎn)品使用過程中，起保護單液型色漆的作用，所述抗污型uv固化涂料具有以下優(yōu)點：
1、對單液型色漆附著力好，表面硬度高，滑爽性好，抗污性好；
2、低氣味、無甲苯、無鹵素、無重金屬，符合rohs標準。
實施例1
一種抗污型uv固化涂料，其按重量百分比計，由以下組分組成：
高官能聚氨酯丙烯酸酯30％；三官能聚氨酯丙烯酸樹脂20％；聚乙烯蠟漿20％；氣相二氧化硅6％；氟改性的丙烯酸酯化合物5％；消泡劑0.5％；流平劑0.5％；分散劑0.5％；光敏劑4％；溶劑13.5％。
所述高官能聚氨酯丙烯酸酯的tg點為69，分子量為1000，粘度為2000mpa.s/60℃，伸長率為2％；所述三官能聚氨酯丙烯酸樹脂粘度為4500mpa.s/60℃，伸長率為37％；所述氣相二氧化硅的粒徑為3.5μm，ph值為3.3，孔隙率為2ml/g；所述聚乙烯蠟漿的粒徑為4μm；所述消泡劑為有機硅；所述流平劑為有機硅；所述分散劑為聚氨酯；所述光敏劑為1-羥基-環(huán)己基苯甲酮。
將上述各組分按重量百分比加入容器中，在攪拌條件下混合均勻，即得到所述抗污型uv固化涂料，其物性指標如表2所示。
實施例2～4：
制作工藝與實施例1相同，配方組成如表1所示，物性指標如表2所示。
對比例1～5：
制作工藝與實施例1相同，配方組成如表1所示，物性指標如表2所示。
表1
表1中，所述氟改性的丙烯酸酯化合物選自日本dic的rs-75；所述有機硅改性聚丙烯酸酯選自byk3700；所述多丙烯酸酯官能團改性聚二甲基硅氧烷選自byk3505。
將表1中實施例1～4和對比例1～5的各組分按所述比例加入容器中，在攪拌條件下混合均勻后按如下工藝和參數(shù)施工。
工藝順序：
底材清潔→涂料稀釋→噴涂→ir烘烤→uv固化工藝參數(shù)：
稀釋比例：涂料：醋酸丁酯：醋酸乙酯＝100:60:40；
膜厚：18～24μm(mitutoyo)；
累計uv能量：1000～1200mj/cm2(eituvpowerpuckii)；
光譜范圍：180～420nm；
uv燈管功率：80～120w/cm；
ir溫度：60～65℃，時間5～8min。
實施例1～4和對比例1～5所得涂料層涂覆在金屬表面，測定其附著力、硬度、抗污效果和粘度，結(jié)果如表2所示。
抗污效果測試：用marck油性筆在所述uv固化涂料成膜后的表面劃一條約3cm的直線，于室溫下放置5min，將無塵布醮滿水，用不小于3kg力對線條擦拭200次，目視檢查表面狀況。要求表面無明顯污漬殘留或者與限度板一致。
表2
通過表2可以看出，實施例1～4制備得到的抗污型uv固化涂料經(jīng)測試，其附著力均可達到5b，而對比例1～3僅能達到3b或4b的附著力程度，由此可以說明，本發(fā)明通過采用將氟改性的丙烯酸酯化合物含量控制在5～10％內(nèi)，其相比其它添加量時能夠獲得更好的附著力。
另外，實施例1～4制備得的抗污型uv固化涂料，其抗污效果表現(xiàn)優(yōu)異，5分鐘后擦拭無筆跡殘留；而對比例1得到的涂料在1分鐘后擦拭筆跡明顯，無法擦拭；對比例2得到的涂料在1分鐘后擦拭筆跡明顯，筆跡殘留清晰；對比例3得到的涂料在5分鐘后用力可擦，但有筆跡殘留；對比例4得到的涂料在5分鐘后用力可擦，但有明顯筆跡殘留；對比例5得到的涂料在1分鐘后擦拭筆跡明顯，無法擦拭，說明其完全不具備抗污能力，由此可以說明，本發(fā)明通過選擇氟改性的丙烯酸酯化合物，其相比添加其它類的可uv交聯(lián)的助劑，例如有機硅改性聚丙烯酸酯和多丙烯酸酯官能團改性聚二甲基硅氧烷，能夠獲得更好的抗污效果。
通過上述結(jié)果的比較可以看出，本發(fā)明實施例1～4制備得到的抗污型uv固化涂料具有更優(yōu)異的抗污效果和更好的附著力；同時也說明了，當制備抗污型uv固化涂料時，氟改性的丙烯酸酯化合物在提高抗污效果和附著力方面發(fā)揮了重要作用，在其不添加或添加量過少時，都會影響到涂料的抗污能力和附著力，而當將其含量控制在含量為5～10％時，其能取得最優(yōu)的抗污效果和附著力。
綜上所述，本發(fā)明通過將所述抗污型uv固化涂料噴涂于單液型色漆上，通過uv紫外光固化機固化后，能在單液型色漆表面形成一層堅韌的漆膜，對單液型色漆附著力好、表面硬度高、耐污性能好，能有效保證產(chǎn)品在使用過程中不易被污染，而且，對單液型色漆本身不會造成任何影響，因此，該抗污型uv固化涂料能有效應用于單液型色漆表面，除此以外，該抗污型uv固化涂料還具有低氣味、無甲苯、無鹵素、無重金屬，符合rohs標準，對環(huán)境危害小。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。