一种水性光热双重固化涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水性光热双重固化涂料及其制备方法和应用，包括A组份、B组份和C组份；A组份包括水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂、水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂、水性热固性丙烯酸树脂、水、溶剂、光引发剂、助剂；B组份包括异氰酸酯固化剂、稀释剂；C组份包括水性交联剂、水。本发明专利技术制备的涂膜不仅具有较好的耐极端化学品的性能，还兼顾UV树脂与热固性丙烯酸树脂的耐磨和柔韧性，解决单独使用UV树脂，漆膜较脆耐弯折差，及单独使用热固性丙烯酸树脂耐化学品及耐磨性能差的缺点。耐化学品及耐磨性能差的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种水性光热双重固化涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，尤其涉及一种水性光热双重固化涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]当前，随着电子消费品领域产品的快速迭代更新，相应产品上的功能性涂层材料，原先以溶剂型涂料产品占据主导地位，如今已经逐渐被水性涂料所取代。尤其对可穿戴智能设备而言，相应涂层材料的韧性、耐磨及耐化要求较高，需使用能满足相应要求的特殊功能性涂层材料，而当前市场解决方案为溶剂型功能性涂料。
[0003]目前市场上几乎无针对可穿戴智能设备的水性功能性涂层材料的解决方案，主要受限于对涂层韧性及耐磨和耐化要求较高。涂层在满足韧性要求的同时，需要具有较好的耐磨和耐极端化学品的要求。UV涂层虽具有较好的耐磨及耐化性能，由于光固化过程中涂膜应力收缩，漆膜韧性较差，涂层与可穿戴智能设备基材之间应力收缩不均匀，环测易出现开裂风险。而热固性树脂具有较好的柔韧性，可与基材之间形成良好的附着且环测不会出现开裂现象，但交联密度较低，且耐磨及耐化学品性能较差。并且，含有固化剂的多组份涂料施工窗口较窄，可施工时间短。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决单独使用水性UV树脂时带来的漆膜韧性差及单独使用水性热固性树脂脂耐磨及耐化性差的问题，提供一种水性光热双重固化涂料及其制备方法和应用。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种水性光热双重固化涂料，所述水性光热双重固化涂料包括A组份、B组份和C组份；
[0007]A组份包括按重量份数计的以下组份：
[0008][0009]B组份包括按重量份数计的以下组份：
[0010]异氰酸酯固化剂
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80～95份
[0011]稀释剂
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5～20份
[0012]C组份包括按重量份数计的以下组份：
[0013]水性交联剂
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80～95份
[0014]水
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5～20份
[0015]所述水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂为官能度为7～10的高官水性UV树脂；
[0016]所述水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂为官能度为2～6的含羟基的低官水性UV树脂；
[0017]所述水性热固性丙烯酸树脂为Tg为40～60℃，羟值为25～35mg/KOH的低羟水性羟基丙烯酸树脂。
[0018]优选的，所述A组份还包括按重量份数计的以下组份：
[0019][0020]优选的，所述溶剂为二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇醚或丙二醇丁醚等中的至少一种。
[0021]优选的，所述异氰酸酯固化剂为异氟尔酮二异氰酸酯固化剂。
[0022]优选的，所述稀释剂为丙二醇二乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯或二丙二醇二甲醚中的至少一种。
[0023]优选的，所述水性交联剂为水性碳化二亚胺聚合物或水性氮丙啶聚合物。
[0024]优选的，所述水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂质量份为15～20份，所述水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂质量份为20～25份，所述水性热固性丙烯酸树脂质量份为25～30份。
[0025]优选的，所述A组分、B组份、C组份质量比为100:(3～8):(3～8)。
[0026]本专利技术还提供一种所述水性光热双重固化涂料的制备方法，包括下述的步骤：
[0027]A组分的制备：
[0028]将水和溶剂进行混合，配置第一混合液；
[0029]将水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂、水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂和水性热固性丙烯酸树脂进行混合，配置第二混合液；
[0030]将第一混合液加入到第二混合液中，进行混合，配置第三混合液；
[0031]向第三混合液中加入光引发剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、消光粉和水性增稠剂，进行混合，配置第四混合液，过滤得到A组份；
[0032]B组分的制备：
[0033]将异氰酸酯固化剂和稀释剂进行混合，过滤得到B组份；
[0034]C组分的制备：
[0035]将水性交联剂和水进行混合，过滤得到C组份。
[0036]本专利技术还提供一种所述水性光热双重固化涂料的应用，所述应用包括：将A组分、B组份和C组份混合，喷涂于基材，在60～80℃的温度下预烘烤10～60min，然后进行UV固化，固化后的产品置于60～80℃的温度下烘烤1～2h。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0038]本专利技术结合UV树脂和热固性树脂的结构特性，在产品配方设计时，采用独特的交联结构模型，在涂膜干燥固化过程中，所使用水性树脂体系中的双键、羟基和羧基全部参与体系中的反应，形成超强三维网络结构。充分利用两种类型树脂的优点，制备的涂膜不仅具有较好的耐极端化学品的性能，还兼顾UV树脂与热固性丙烯酸树脂的耐磨和柔韧性，解决单独使用UV树脂，漆膜较脆耐弯折差，及单独使用热固性丙烯酸树脂耐化学品及耐磨性能差的缺点。
[0039]同时，本专利技术在选择原材料时，使用具有特定结构的水性树脂，施工时，所使用的固化剂及交联剂与主剂混合后具有较长的活化期，保证涂料具有较宽的施工窗口。
[0040]本专利技术的涂料可作为可穿戴智能设备等的功能性涂层材料。
具体实施方式
[0041]本专利技术一些实施方式的水性光热双重固化涂料包括A组份、B组份、C组份三个组份：
[0042]A组份包括按照重量份数计的以下组份：
[0043][0044]B组份包括按照重量份数计的以下组份：
[0045]异氰酸酯固化剂
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80～95份
[0046]稀释剂
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5～20份
[0047]C组份包括按照重量份数计的以下组份：
[0048]水性交联剂
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80～95份
[0049]去离子水
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5～20份
[0050]A组份：
[0051]在一些具体实施例中，所述水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂为官能度为7～10的高官水性UV树脂中的至少一种，提供较好的硬度，耐磨和耐化特性。具体可以选用湛新UCECOAT 7200，锐石RS7915，或长兴化学ETERCURE DR
‑
W497S中的一种或多种。
[0052]在一些具体实施例中，所述水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂为官能度为2～6的含羟基的低官能度水性UV树脂中的至少一种，羟值为30mg/KOH左右(25～35mg/KOH)，分子量为6000
‑
20000g/mol。大分子量低官能度UV树脂具有较好的柔韧性，提供对塑胶基材较好的附着力，同时参与UV固化及NCO固化剂的双重交联反应。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述水性光热双重固化涂料包括A组份、B组份和C组份；A组份包括按重量份数计的以下组份：B组份包括按重量份数计的以下组份：异氰酸酯固化剂80～95份稀释剂5～20份C组份包括按重量份数计的以下组份：水性交联剂80～95份水5～20份所述A组份中：所述水性聚氨酯丙烯酸分散体树脂为官能度为7～10的高官水性UV树脂；所述水性含羟基丙烯酸聚氨酯分散体树脂为官能度为2～6的含羟基的低官水性UV树脂；所述水性热固性丙烯酸树脂为Tg为40～60℃，羟值为25～35mg/KOH的低羟水性羟基丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述A组份还包括按重量份数计的以下组份：3.根据权利要求1或2所述的水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述溶剂为二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇醚或丙二醇丁醚等中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为异氟尔酮二异氰酸酯固化剂。5.根据权利要求1或2所述的水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述稀释剂为丙二醇二乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯或二丙二醇二甲醚中的至少一种。6.根据权利要求1或2所述的水性光热双重固化涂料，其特征在于，所述水性交联剂为
水性碳化二亚胺聚合物或水性氮丙啶聚合物。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚伟，曾煜，符饶生，缪培凯，
申请(专利权)人：湖南松井新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：