无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层及其制备方法技术

提供一种无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层及其制备方法，由两种不同粒径的改性γ

【技术实现步骤摘要】
无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米涂料制备
，具体涉及无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]紫外光(UV)固化涂料是20世纪60年代由德国开发出来的一种新型环保涂料，它因高效、无污染、节能和涂层性能优异的特点而得到迅速发展。它主要是通过紫外光线照射涂料中的光引发剂产生自由基(或阳离子)，从而引发聚合物或者单体中的双键进行聚合，最终得到相对分子质量较高且具有一定机械性能的聚合物薄膜，在太阳能光伏发电、光学透镜以及光伏建筑领域有着广泛的应用。
[0003]受到荷叶仿生结构启发制备而成的超疏水涂层，由于水在其表面的接触面积非常小，还具有很小的滚动角，水滴在滚动时可以带走灰尘，从而达到自清洁的效果。因此，将超疏水性能赋予给UV树脂涂层后，可以使得涂层具备一定的自清洁能力。Wen Jiajia等将改性碳微球加入到紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体中，获得了一种具有良好力学性能、热稳定性和耐腐蚀性的疏水涂层(Jiajia Wen,Chengchen Feng,Huijie Li,Xinghai Liu,Fuyuan Ding,Houbin Li,Chi Huang,UV
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Curable Hydrophobic Coatings of Functionalized Carbon Microspheres with Good Mechanical Properties and Corrosion Resistance,Coatings2018,8,12)。XiaWenjing等以异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯、1，4
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丁二醇和丙烯酸2
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羟乙酯合成了双键封端聚氨酯预聚体，加入含氟丙烯酸酯单体和多官能硫醇交联剂，制备了一种紫外光固化聚氨酯涂层(WenjingXia,Nianqing Zhu,RongjieHou,Wengui Zhong,Mingqing Chen,Preparation and Characterization of Fluorinated Hydrophobic UV
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CrosslinkableThiol
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Ene Polyurethane Coatings,Coatings2017,7,117)。该涂层具备优秀的疏水性、力学性能、硬度和光泽度。以上涂层均因稳定性较差、制备方式成本高，因而不具备大规模制备前景。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层及其制备方法，涂层具有良好的疏水性能，能显著降低水的粘附力，具有优异的自清洁能力，同时还具有耐酸碱腐蚀和抗高低温交变的性能。涂料VOC含量为零，无挥发性及易燃性的危险溶剂，安全性高，响应了国家对于环保型涂料的政策号召。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0006]提供一种无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层的制备方法，由两种不同粒径的改性γ
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氧化铝粉末加入到UV前驱体中，喷涂后通过紫外固化制备而成；所述UV前驱体由流平剂、硅烷偶联剂KH
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550、光引发剂和UV树脂混合而成；所述流平剂为聚醚改性有机硅。
[0007]进一步地，上述无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层的制备方法包括:
[0008](1)将两种不同粒径的γ
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氧化铝粉末加入到改性溶剂中，在40～60℃下搅拌6h后
真空干燥，真空度为
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0.1MPa，得到改性γ
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氧化铝粉末；
[0009](2)将羟基氟硅油、丙二醇嵌段聚醚和八羰基二钴混合，通入氮气加热搅拌2～3h，得到聚醚改性有机硅作为流平剂；
[0010](3)将所述(2)中得到的聚醚改性有机硅与硅烷偶联剂KH
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550、光引发剂和UV树脂混合后，在20～30℃下搅拌1～2h，得到UV前驱体；
[0011](4)将所述(1)中得到的改性γ
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氧化铝粉末加入到所述(3)中得到的UV前驱体中，室温下搅拌1h后喷涂成膜后紫外固化，得到无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层。
[0012]进一步地，所述(1)中，所述两种γ
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氧化铝粉末的粒径分别为200～300nm和1.5～2μm；所述粒径为200～300nm和1.5～2μm的γ
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氧化铝粉末与改性溶液的质量比分别为1:45～50和1:55～60。
[0013]进一步地，所述(1)中，所述改性溶液为3
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环己氨基丙磺酸、十八烷基二甲基苄基氯化铵、甲基苯基二甲氧基硅烷和衣康酸的混合水溶液，重量配比为0.8～1:1.2～1.5:10～15:18～20。
[0014]进一步地，所述(2)中，所述聚醚改性有机硅的制备方法，其特征在于，羟基氟硅油、丙二醇嵌段聚醚和八羰基二钴的重量配比为1:1.2～1.5:4～5，氮气气压为0.5psi，加热温度为40～45℃。
[0015]进一步地，所述(3)中，聚醚改性有机硅、硅烷偶联剂KH
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550、光引发剂、UV树脂的重量配比为1:1～2:3.5～4:12～15。
[0016]进一步地，所述(3)中，所述光引发剂为1
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羟基
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环己基
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苯基甲酮；UV树脂为聚醚丙烯酸酯与聚酯丙烯酸酯的混合物，重量配比为1:8～10。
[0017]进一步地，所述(4)中，所述粒径为200～300nm和1.5～2μm的改性γ
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氧化铝粉末与UV前驱体的质量比分别为1：10～15和1:15～20；所述喷涂成膜厚度为40～50μm，喷涂方式为垂直喷涂，喷涂压力为1.8～2.5psi，紫外固化时间为5～8min，UV波长为365nm。
[0018]还提供依据上述任一或多个方法的组合制备的无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层。
[0019]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：具有优异的疏水性，水滴在涂层表面可以轻易地带走尘埃等污染物，从而实现自清洁的效果；在5％的NAOH溶液和HCl溶液中浸泡30min后，涂层表面没有变色和气泡，同时还保留较好的疏水性，表现出优异的耐酸碱性和稳定性；在
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30～50℃的温度范围内高低温交变循环48h，涂层表面没有开裂，表现出良好的抗高低温性；同时制备工艺简单，原料成本低，易于获得，可以大规模生产。
附图说明
[0020]图1表示实施例1中的水滴接触角的观测效果图。
[0021]图2表示实施例2中的水滴接触角的观测效果图。
[0022]图3表示实施例3中的水滴接触角的观测效果图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0024]本专利技术提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层的制备方法，其特征在于，将两种不同粒径的改性γ
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氧化铝粉末加入到UV前驱体中搅拌，喷涂后通过紫外固化制成所述无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层；所述UV前驱体由流平剂、硅烷偶联剂KH
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550、光引发剂和UV树脂混合而成；所述流平剂为聚醚改性有机硅。2.权利要求1所述的无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层的制备方法，其特征在于，包括：(1)将两种不同粒径的γ
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氧化铝粉末加入到改性溶液中，在40～60℃下搅拌6h后真空干燥，真空度为
‑
0.1MPa，得到所述两种不同粒径的改性γ
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氧化铝粉末；(2)将羟基氟硅油、丙二醇嵌段聚醚和八羰基二钴混合，通入氮气加热搅拌2～3h，得到聚醚改性有机硅作为所述流平剂；(3)将所述(2)中得到的聚醚改性有机硅与硅烷偶联剂KH
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550、光引发剂和UV树脂混合后，在20～30℃下搅拌1～2h，得到所述UV前驱体；(4)将所述(1)中得到的所述两种不同粒径的改性γ
‑
氧化铝粉末加入到所述(3)中得到的所述UV前驱体中，室温下搅拌1h后，喷涂成膜后紫外固化，得到所述无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层。3.权利要求2所述的无溶剂型自清洁UV树脂环保涂层的制备方法，其特征在于，所述(1)中，两种不同粒径的γ
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氧化铝粉末的粒径分别为200～300nm和1.5～2μm；所述粒径为200～300nm和1.5～2μm的γ
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氧化铝粉末与改性溶液的质量比分别为1:45～50和1:55～60。4.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，陈志刚，
申请(专利权)人：武汉格林鸿业新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：