一種基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的uv手感涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紫外光固化涂料，尤其是一種基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的紫外光 固化手感涂料。
【背景技術】
[0002] 光固化涂料又稱光敏涂料，主要由光敏樹脂、光敏劑（光引發(fā)劑）和稀釋劑組成， 同時加入一些添加劑，如熱穩(wěn)定劑，制備色漆時加入顏料和填料。光固化是指在紫外光或可 見光的作用下，將液態(tài)中的低聚物和單體經過交聯(lián)聚合而形成固態(tài)產物的過程。紫外光固 化（UV)是輻射固化技術的一個分支，主要應用于制備光固化涂料。與一般固化方法比較， 紫外光固化有下列優(yōu)點：①固化時間短，速度快，可在幾秒內固化，可以應用于要求快速固 化的場合；②不需要加熱，這對于涂飾木材、紙張、塑料等不宜加熱的材料及混凝土、厚金屬 板等熱容量大的材料十分有用；③可配制成無溶劑產品，減少大氣污染，有利于環(huán)保；④節(jié) 省能量，紫外光源的效率要高于烘箱；⑤固化過程可以自動化操作，提高生產中的自動化程 度，從而提高生產效率和經濟效益。人們在使用紫外光固化涂料時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如 傳統(tǒng)的光固化涂料使用時往往彈性性能較差、附著力差，容易出現(xiàn)發(fā)黃、開裂現(xiàn)象。如專利 CN 104017470A中公布的一種光固化涂料，以水代替有機稀釋劑，雖然一定程度上降低了毒 性和刺激性，但其彈性性能較差，固化能力較差，還容易出現(xiàn)發(fā)黃開裂現(xiàn)象。
[0003] 手感涂料也稱絨面涂料，指的是涂覆于塑料外殼上，使人們在視覺和觸覺上對該 涂料涂層感受到類似織物、皮革的柔和光澤、松軟、以及滑溜手感的具有"絨面效果"的高檔 裝飾性涂料。目前市場上的手感涂料雖然具有一定手感，但是固化過程往往比較復雜。如 CN102660184A提出的一種手感涂料，雖然其具有較好的手感，但是其快速固化能力不佳。
[0004] 因此研宄出一種硬度強、手感佳、附著力好，且彈性和柔韌性佳、耐腐蝕、不黃變的 涂料非常必要。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供一種基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，通過在配方中使用彈 性聚氨酯丙烯酸酯和手感助劑，從而使得本專利所提供的涂料具有硬度強、手感佳、附著力 好，且彈性和柔韌性佳、耐腐蝕、不黃變的優(yōu)點。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的 UV手感涂料，其包括有以下組分及其組分重量百分比：彈性聚氨酯丙烯酸酯30-35%、啞光 粉5-8%、光引發(fā)劑8-10%、二丙酮醇35-40%、流平劑0. 2-0. 5%、手感助劑0. 8-1. 5%、單 體 5-21 %〇
[0007] 按上述方案，所述的彈性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法包括以下步驟：
[0008] 1)原料的預處理：在110-120°c下對彈性聚酯二元醇進行減壓抽真空處理，除去 水分；在70-80°C下對活性稀釋單體和異佛爾酮二異氰酸酯進行減壓抽真空處理，在真空 干燥箱中對含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯進行真空干燥；
[0009] 2)在容器中加入異佛爾酮二異氰酸酯和活性稀釋單體，在50-55?下，攪拌混合 均勻后，采用多次加料的方式，在l-2h小時之內將彈性聚酯二元醇分批加入其中，再將溫 度升到65-75?，反應l_2h后測異氰酸根的含量，當異氰酸根的含量達到理論值后，確認為 第一步反應的終點；
[0010] 3)再將含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯加入其中，反應至異 氰酸根濃度接近零，冷卻至室溫，出料，得到聚氨酯丙烯酸酯液體，所述的各組分及重量 百分比如下：彈性聚酯二元醇50-60%、異佛爾酮二異氰酸酯13-18%、甲基丙烯酸羥乙 酯10-16%、抗氧劑0. 05-0. 1%、阻聚劑0. 05-0. 1%、催化劑0. 01-0. 05%、活性稀釋單體 6-25%。
[0011] 按上述方案，所述的彈性聚酯二元醇為主鏈為碳-碳長直鏈高分子的聚酯二元 醇。
[0012] 按上述方案，所述的碳-碳長直鏈高分子的聚酯二元醇的結構式為：
[0013]
【主權項】
1. 一種基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其包括有以下組分及其組分重量百 分比：彈性聚氨酯丙烯酸酯30-35 %、啞光粉5-8 %、光引發(fā)劑8-10 %、二丙酮醇35-40 %、流 平劑0. 2-0. 5%、手感助劑0. 8-1. 5%、單體5-21%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 彈性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法包括以下步驟： 1) 原料的預處理：在110-120°C下對彈性聚酯二元醇進行減壓抽真空處理，除去水分； 在70-80°C下對活性稀釋單體和異佛爾酮二異氰酸酯進行減壓抽真空處理，在真空干燥箱 中對含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯進行真空干燥； 2) 在容器中加入異佛爾酮二異氰酸酯和活性稀釋單體，在50-55°C下，攪拌混合均勻 后，采用多次加料的方式，在l_2h小時之內將彈性聚酯二元醇分批加入其中，再將溫度升 到65-75°C，反應l_2h后測異氰酸根的含量，當異氰酸根的含量達到理論值后，確認為第一 步反應的終點； 3) 再將含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯加入其中，反應至異氰酸根 濃度接近零，冷卻至室溫，出料，得到聚氨酯丙烯酸酯液體，所述的各組分及重量百分比如 下：彈性聚酯二元醇50-60%、異佛爾酮二異氰酸酯13-18%、甲基丙烯酸羥乙酯10-16%、 抗氧劑〇. 05-0. 1 %、阻聚劑0. 05-0. 1 %、催化劑0. 01-0. 05%、活性稀釋單體6-25%。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 彈性聚酯二元醇為主鏈為碳-碳長直鏈高分子的聚酯二元醇。
4. 根據(jù)權利要求3所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 碳-碳長直鏈高分子的聚酯二元醇的結構式為：
其中，所述的n為10-18。
5. 根據(jù)權利要求2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 抗氧劑為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、雙（3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）硫醚、四〔0 - (3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯中的一種或多種的混合。
6. 根據(jù)權利要求2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 阻聚劑為對苯二酚或對羥基苯甲醚。
7. 根據(jù)權利要求2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
8. 根據(jù)權利要求2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述的 活性稀釋單體為多EO或PO的丙烯酸酯低聚物。
9. 根據(jù)權利要求8所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于所述活 性稀釋單體為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯中 的一種或多種的混合。
10. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在 于所述的光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、苯基雙（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）氧化膦、 2-甲基-l-(4-甲硫基苯基）-2_嗎啉-1-丙酮中的一種或多種的混合。
11. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于 所述的流平劑為BYK-380N、BYK-381、BYK-307、BYK-341、BYK-345、BYK-346 中的一種或多種 的混合。
12. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于 所述的手感助劑為絲絨粉。
13. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料，其特征在于 所述的單體為活性稀釋劑2-(2_乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯，C8-C1(l丙烯酸酯，乙氧基化 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或多種的混合。
14. 權利要求1所述的基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的UV手感涂料的制備方法，包括以下 步驟： 1) 將彈性聚氨酯丙烯酸酯、流平劑、手感助劑、啞光粉和二丙酮醇攪拌均勻，得到混合 物； 2) 向上述混合物中加入單體和光引發(fā)劑，攪拌均勻后，得到彈性聚氨酯丙烯酸酯紫外 光固化手感涂料；組分及其組分重量百分比：彈性聚氨酯丙烯酸酯30-35%、啞光粉5-8%、 光引發(fā)劑8-10%、二丙酮醇35-40%、流平劑0. 2-0. 5%、手感助劑0. 8-1. 5%、單體5-21 %; 所述的彈性聚氨酯丙烯酸酯的制備方法包括以下步驟： 1) 原料的預處理：在110-120°C下對彈性聚酯二元醇進行減壓抽真空處理，除去水分； 在70-80°C下對活性稀釋單體和異佛爾酮二異氰酸酯進行減壓抽真空處理，在真空干燥箱 中對含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯進行真空干燥； 2) 在容器中加入異佛爾酮二異氰酸酯和活性稀釋單體，在50-55°C下，攪拌混合均勻 后，采用多次加料的方式，在l_2h小時之內將彈性聚酯二元醇分批加入其中，再將溫度升 到65-75°C，反應l_2h后測異氰酸根的含量，當異氰酸根的含量達到理論值后，確認為第一 步反應的終點； 3) 再將含有抗氧劑、阻聚劑和催化劑的甲基丙烯酸羥乙酯加入其中，反應至異氰酸根 濃度接近零，冷卻至室溫，出料，得到聚氨酯丙烯酸酯液體，所述的各組分及重量百分比如 下：彈性聚酯二元醇50-60%、異佛爾酮二異氰酸酯13-18%、甲基丙烯酸羥乙酯10-16%、 抗氧劑〇. 05-0. 1%、阻聚劑0. 05-0. 1%、催化劑0. 01-0. 05%、活性稀釋單體6-25% ;所述 的彈性聚酯二元醇為主鏈為碳-碳長直鏈高分子的聚酯二元醇，所述的碳-碳長直鏈高分 子的聚酯二元醇的結構式為：
其中，所述的n為10-18。
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于彈性聚氨酯丙烯酸酯的紫外光固化手感涂料，其包括有以下組分及其組分重量百分比：彈性聚氨酯丙烯酸酯30-35％、啞光粉5-8％、光引發(fā)劑8-10％、二丙酮醇35-40％、流平劑0.2-0.5％、手感助劑0.8-1.5％、單體5-21％。本發(fā)明具有以下有益效果：1)本發(fā)明在制備聚氨酯丙烯酸酯中使用彈性聚酯二元醇，由于其主鏈為C-C直鏈，主鏈分子的卷曲。在交聯(lián)成膜后，在外力的作用下，卷曲的分子可以被拉伸，展現(xiàn)出彈性，使得本發(fā)明彈性和柔韌性佳；2)本發(fā)明制備方法簡單，所制得的涂料附著力好、固化速度快，且可以很方便的調節(jié)涂層手感。
【IPC分類】C09D175-16, C08G18-10, C09D7-12, C08G18-75, C08G18-67, C08G18-42
【公開號】CN104559750
【申請?zhí)枴緾N201410854104
【發(fā)明人】劉治田, 代夢琴, 金畢青, 張旗, 王成, 王善
【申請人】武漢工程大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日