全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，由以下质量份的组分组成：100质量份的环氧丙烯酸酯树脂、0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂。与相关技术相比，本发明专利技术有益效果在于，具备高自清洁性能、耐磨性好且相容性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料及其制备方法。
技术介绍
含氟聚合物具有优良的疏水疏油、耐热、低表面自由能等特性，将含氟聚合物应用于涂料中其含氟链段可在固化过程中发生迁移，并在材料表面产生氟元素富集效应，对主链及内部分子形成“屏蔽保护”，不仅可以提高碳碳键的稳定性，还赋予了涂层疏水疏油性、高润滑性、自清洁性等特性，从而成为改善材料表面性能研究的一个热点。另一方面，UV光固化表面处理技术由于具有高效、适应性广、经济、节能等特点，并且固化过程可以自动化操作，提高了生产效率和经济效益，近年来也得到了迅速的发展和应用。两者相结合，推动了UV光固化含氟涂料研究的快速发展，相关技术中，中国专利CN201510236521.1公开了一种含氟UV涂料的制备方法，该方法为使得涂层具有一定得疏水、耐污的特点。然而低分子量的含氟反应性单体，由于含氟链比例较低，达不到理想的效果，为使性能满足要求需增加含氟单体量，一方面不利于经济效益，另一方面随着含氟单体量的增多体系相容性差，易出现相分离，而且涂料的本体耐磨性等性能也显著降低。从而，当含氟单体的碳链段比例较短(＜8个)时，涂层自清洁性能较低；含氟单体的碳链段比例较长(≥8个)时，由于其高结晶度导致在固化时C-F链段难以向表面迁移，达不到高润滑作用，或增加含氟单体量时，易导致体系相容性差，涂层分层而无法使用。因而，相关技术的含氟UV涂料存在自清洁性能低、耐磨性差、相容性弱的不足。因此，实有必要提供一种新的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料及其制备方法来克服上述技术问题。【专利技术内容】本专利技术需要解决的技术问题是提供一种自清洁性能高、耐磨性好且相容性强的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料及其制备方法。本专利技术一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，由以下质量份的组分组成：100质量份的环氧丙烯酸酯树脂、0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂。优选的，所述活性稀释单体为1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。优选的，所述光引发剂为二苯甲酮、安息香乙醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的至少一种。优选的，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯中的至少一种。本专利技术还提供了一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料的制备方法，该方法包括如下制备步骤：往搅拌器中加入100质量份的环氧丙烯酸酯树脂，在转速1000-1600转/分下依次加入0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂，搅拌5～10分钟后得到全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料。优选的，还包括环氧丙烯酸酯树脂的制备步骤：将0.1～3质量份的引发剂和0.05～1质量份的阻聚剂溶解于10～100质量份丙烯酸内，制得混合物A，将100质量份的缩水甘油醚型环氧树脂加热搅拌至90～120℃，然后在1～3h内滴加完混合物A，升温至120～150℃，反应2～8小时，制得环氧丙烯酸酯树脂。优选的，所述缩水甘油醚型环氧树脂的环氧值为0.01～1，所述缩水 甘油醚型环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、环氧化线性酚醛树脂、间苯二酚双缩水甘油醚型环氧树脂、双间苯二酚缩甲醛四缩水甘油醚型环氧树脂中的至少一种。优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。优选的，所述阻聚剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚中的至少一种。优选的，还包括全氟聚醚丙烯酸酯的制备步骤：将100质量份平均分子量为1700g/mol的双端羟基全氟聚醚原料、摩尔比的二异氰酸酯加入到容器中，开启搅拌并加热到30～50℃，保持2～4小时，收集容器中的产物，洗涤并过滤，得到异氰酸酯基封端的全氟聚醚；加入摩尔比的丙烯酸羟乙酯，在30～50℃下反应3～5h后得到双键封端的全氟聚醚丙烯酸酯。与相关技术相比，本专利技术的有益效果在于，全氟聚醚双端羟基灵活多变，拓展了双端羟基全氟聚醚的使用领域；将全氟聚醚的优异特性引入到UV光固化涂料中，通过双异氰酸酯对双羟基全氟聚醚进行扩链，再以丙烯酸羟乙酯进行封端，具有端基灵活可变，与普通UV单体和树脂良好相容的特点；双端可聚合双键，有效保障了含氟单体牢固附着于涂层主体，提高了涂层耐磨性能和持久的自清洁性能。因而，全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料具备高自清洁性能、耐磨性好且相容性强的优点。全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料的制备方法简单、高效，制备得到的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料自清洁性高、耐磨性好且相容性强。【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下面将通过实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。本专利技术一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，由以下质量份的组分组成：100质量份的环氧丙烯酸酯树脂、0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5 质量份的溶剂。本专利技术提供的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，全氟聚醚双端羟基灵活多变，拓展了双端羟基全氟聚醚的使用领域；将全氟聚醚的优异特性引入到UV光固化涂料中，通过双异氰酸酯对双羟基全氟聚醚进行扩链，再以丙烯酸羟乙酯进行封端，具有端基灵活可变，与普通UV单体和树脂良好相容的特点；双端可聚合双键，有效保障了含氟单体牢固附着于涂层主体，提高了涂层耐磨性能和持久的自清洁性能。因而，具备高自清洁性能、耐磨性好且相容性强。本实施方式中，所述活性稀释单体为1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。本实施方式中，所述光引发剂为二苯甲酮、安息香乙醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的至少一种。本实施方式中，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯中的至少一种。本专利技术还提供了一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料的制备方法，该方法包括如下制备步骤：往搅拌器中加入100质量份的环氧丙烯酸酯树脂，在转速1000-1600转/分下依次加入0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂，搅拌5～10分钟后得到全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料。本实施方式中，还包括环氧丙烯酸酯树脂的制备步骤：将0.1～3质量份的引发剂和0.05～1质量份的阻聚剂溶解于10～100质量份丙烯酸内，制得混合物A，将100质量份的缩水甘油醚型环氧树脂加热搅拌至90～120℃，然后在1～3h内滴加完混合物A，升温至120～150℃，反应2～8小时，制得环氧丙烯酸酯树脂。本实施方式中，所述缩水甘油醚型环氧树脂的环氧值为0.01～1，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：100质量份的环氧丙烯酸酯树脂、0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：100质量份的环氧丙烯酸酯树脂、0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂。2.根据权利要求1所述的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，其特征在于，所述活性稀释单体为1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，其特征在于，所述光引发剂为二苯甲酮、安息香乙醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的至少一种。4.根据权利要求1所述的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯中的至少一种。5.一种如权利要求1-4任一项所述的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下制备步骤：往搅拌器中加入100质量份的环氧丙烯酸酯树脂，在转速1000-1600转/分下依次加入0.05～10质量份的全氟聚醚丙烯酸酯、5～15质量份的活性稀释单体、0.5～5质量份的光引发剂、1～5质量份的溶剂，搅拌5～10分钟后得到全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料。6.根据权利要求5所述的全氟聚醚丙烯酸酯复合UV光固化涂料的制备方法，其特征在于，还包括环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，董其宝，樊孝红，
申请(专利权)人：湖南晟通纳米新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43