一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外光固化涂料是一種受光纖照射后，能在較短的時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)生物理和化學(xué)變化的高分子物質(zhì)，與傳統(tǒng)的自然干燥或熱固化涂料相比，能量利用率高、適用熱敏基材、無(wú)污染、成膜速度快、涂膜質(zhì)量高和適合連續(xù)化大生產(chǎn)的涂料品質(zhì)，符合當(dāng)前世界各國(guó)日益重視環(huán)保的要求，被譽(yù)為環(huán)境友好型涂料。
[0003]隨著人們環(huán)境意識(shí)日益增強(qiáng)，喜愛環(huán)保產(chǎn)品，紫外光固化涂料發(fā)展迅速，現(xiàn)已從最初的木材涂料發(fā)展到塑料裝飾、金屬部件涂裝、醫(yī)療器械、電子元件、信息記錄介質(zhì)、感光印刷和光纖燈工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)涂料的性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的涂料其強(qiáng)度和抗菌性不是很理想，在長(zhǎng)期使用的過程中，容易受環(huán)境等多種因素的影響而失去其性能，因此制備一種強(qiáng)度高、抗菌性好的涂料是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料，其強(qiáng)度高，抗菌性好。
[0005]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下組分:改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物35-65份、活性稀釋劑15-30份、改性納米二氧化鈦3_8份、納米氧化鋁2-8份、氮化硅晶須2-5份、環(huán)氧樹脂1-3份、安息香雙甲醚1-3份、2-羥基-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、溶劑3_25份、助劑2-3.5份。
[0006]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料，其原料中，改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的重量份可以為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;活性稀釋劑的重量份可以為 15、16、17、18、18.6,19,19.3、21、23、24、24.6、25、28、29、29.3、30 份；改性納米二氧化鈦的重量份可以為3、4、4.6、5、5.3、6、6.7、7、7.4、8份；納米氧化鋁的重量份可以為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；氮化硅晶須的重量份可以為 2、
2.3,2.8、3、3.4、4、4.2,4.6,4.85、5 份；環(huán)氧樹脂的重量份可以為 Ul.2,1.56,1.8,1.9、2、
2.1,2.3,2.56,2.8,2.94、3 份；安息香雙甲醚的重量份可以為 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-羥基-2-甲基 _1_ 苯基 _1_ 丙酮的重量份可以為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?；?二苯基氧化膦的重量份可以為 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；溶劑的重量份可以為 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；助劑的重量份可以為 2,2.3,2.5,2.68,2.9、3、3.1,3.25,3.3,3.46、3.5 份。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，改性納米二氧化鈦、納米氧化鋁、氮化硅晶須的重量比為4-7:4~6.5:2.8~4.5o
[0008]優(yōu)選地，其原料中，安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6_三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦的重量比為1.8-2.7:3.8-6:0.8-1.7。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物48-53份、活性稀釋劑23-27份、改性納米二氧化鈦5.6-6.5份、納米氧化鋁5_6份、氮化硅晶須3.5-4.1份、環(huán)氧樹脂1.6-2.3份、安息香雙甲醚2.3-2.6份、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮4.8-5.4份、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦1-1.5份、溶劑15-20份、助劑2.7-3.2份。
[0010]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物50份、活性稀釋劑25份、改性納米二氧化鈦6份、納米氧化鋁5.4份、氮化硅晶須3.8份、環(huán)氧樹脂2份、安息香雙甲醚2.4份、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮5份、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦1.2份、溶劑18份、助劑3份。
[0011]優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物由均苯四甲酸酐、端羥基聚丁二烯和對(duì)甲苯磺酸混合均勻，加熱反應(yīng)，然后加入環(huán)氧丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫和對(duì)苯二酚進(jìn)行反應(yīng)得到。
[0012]優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物由均苯四甲酸酐、端羥基聚丁二烯和對(duì)甲苯磺酸混合均勻，加熱至80-100°C，反應(yīng)2-5h，然后加入環(huán)氧丙烯酸酯、二月桂酸二丁基錫和對(duì)苯二酚，反應(yīng)至酸值為6-10mg/g時(shí)得到。
[0013]優(yōu)選地，所述改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物由2-3摩爾份的均苯四甲酸酐、I摩爾份的端羥基聚丁二烯和0.01-0.05摩爾份的對(duì)甲苯磺酸混合均勻，加熱至85-95°C，反應(yīng)3-4.5h，然后加入0.5-1.5摩爾份的環(huán)氧丙烯酸酯、0.01-0.03摩爾份的二月桂酸二丁基錫和0.01-0.03摩爾份的對(duì)苯二酚，反應(yīng)至酸值為7-8mg/g時(shí)得到。
[0014]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進(jìn)行制備:將納米二氧化鈦加入二甲苯中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷、對(duì)甲苯磺酸和對(duì)苯二酚，升溫回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩得到所述改性納米二氧化鈦。
[0015]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將20-45份納米二氧化鈦加入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份對(duì)甲苯磺酸和0.1-0.5份對(duì)苯二酚，升溫回流反應(yīng)5-8h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩得到所述改性納米二氧化鈦。
[0016]優(yōu)選地，所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30份納米二氧化鈦加入170份二甲苯中，然后加入38份乙烯基三乙氧基硅烷、0.7份對(duì)甲苯磺酸和
0.35份對(duì)苯二酚，升溫回流反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩得到所述改性納米二氧化鈦。
[0017]優(yōu)選地，所述活性稀釋劑為二縮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、三羥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-乙基己酯中的一種或者多種的組合。
[0018]優(yōu)選地，所述溶劑為異丁醇、醋酸乙酯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、甲基異丁基酮中的一種或者多種的組合。
[0019]優(yōu)選地，所述助劑為流平劑、消泡劑、抗氧化劑、潤(rùn)濕劑、緩蝕劑中的一種或者多種的組合。
[0020]本發(fā)明中所述高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料可以按照常規(guī)的紫外光固化涂料的制備方法制備而成。
[0021]本發(fā)明中，以改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物配合一種或者多種活性稀釋劑為成膜物質(zhì)，維持涂料固化快、附著力好的同時(shí)改善了涂料的柔韌性；改性納米二氧化鈦的過程中，選擇了乙烯基三乙氧基硅烷作為改性劑，改性后乙烯基三乙氧基硅烷包覆在了納米二氧化鈦的表面，在涂料固化的過程中，能參與涂料的固化，從而將納米二氧化鈦與成膜物質(zhì)結(jié)合起來，提高了納米二氧化鈦在體系中的分散性，與納米氧化鋁、氮化硅晶須配合，提高了涂料的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，同時(shí)賦予涂料優(yōu)異的抗菌性；環(huán)氧樹脂、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦相互配合使用，改善了涂料的固化速率，減少了涂料的固化時(shí)間，改善了涂膜的力學(xué)性能和耐熱性，并且使得到的涂料不泛黃、儲(chǔ)存穩(wěn)定，溶解性好，污染少。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下組分:改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物50份、二縮三丙二醇二丙烯酸酯15份、丙烯酸-2-乙基己酯10份、改性納米二氧化鈦6份、納米氧化鋁5.4份、氮化硅晶須3.8份、環(huán)氧樹脂2份、安息香雙甲醚2.4份、2-羥基-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、異丁醇10份、醋酸乙酯8份、流平劑3份；
[0025]其中，所述改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物由2.6摩爾份的均苯四甲酸酐、I摩爾份的端羥基聚丁二烯和0.018摩爾份的對(duì)甲苯磺酸混合均勻，加熱至90°C，反應(yīng)3.6h，然后加入
1.2摩爾份的環(huán)氧丙烯酸酯、0.015摩爾份的二月桂酸二丁基錫和0.013摩爾份的對(duì)苯二酸，反應(yīng)至酸值為7.5mg/g時(shí)得到；
[0026]所述改性納米二氧化鈦按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30份納米二氧化鈦加入170份二甲苯中，然后加入38份乙烯基三乙氧基硅烷、0.7份對(duì)甲苯磺酸和0.35份對(duì)苯二酚，升溫回流反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩得到所述改性納米二氧化鈦。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度抗菌性紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下組分:改性環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物48份、二縮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、三羥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、改性納米二氧化鈦5.6份、納米氧化鋁6份、氮化硅晶須3.5份、環(huán)氧樹