本发明专利技术属于真空镀膜UV涂料领域，具体涉及一种用于塑料平板真空镀膜的UV涂料及其制备和应用。该UV涂料由溶剂、组分A、组分B、组分C；其中，所述溶剂为乙醇，所述组分A为含硫的端乙烯基聚氨酯大分子，所述组分B为含硅的端乙烯基聚脲大分子，所述组分C为2‑甲氧基‑4‑乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物。本发明专利技术以无毒无害的乙醇作为溶剂，以含乙烯基和有机硅链段的聚脲大分子和含硫的端乙烯基聚氨酯大分子为主要成分，以2‑甲氧基‑4‑乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物作为共聚单体，在塑料平板表面制备一层高分子涂层，涂层硬度＞5H，450℃以上不起皮，粘结性能强，可耐数百小时的高温水煮。
1、随着塑料装饰镀膜的发展和塑料代金属制品的不断开发，真空镀膜技术更多地应用于塑料金属化制品中，如汽车聚光灯反射罩、汽车装饰零件、手机外壳、灯具零件、化妆品盒及日用小商品等领域，已经获得了广泛的认可和应用。塑料的金属化装饰不仅能够形成很好的装饰、保护效果，还可以节约大量宝贵的金属材料，也大大减轻了制品质量。
2、聚氨酯类uv涂料目前被广泛用于真空镀膜涂料，其具有固化速度快、节能环保的特点。现有大多数聚氨酯类uv涂料多以二元醇或多元醇作为主要链增长反应物，小分子醇作为扩链剂。例如专利cn201510895880.8公开了一种uv真空镀膜裂纹涂料及其制备方法，该专利技术涂料在经过紫外光照射固化后，涂刷件的表面部不会呈现单调的镜面效果，而是展现出复杂的冰花图案效果，该涂料的附着力与常规的涂料相同，而且具备耐水煮及人工汗液。专利cn201510926887.1提供了一种高固含uv真空镀膜涂料专利技术，通过特殊单体和树脂巧妙的搭配及独特的制备方法来提供良好的润湿性和流平性，即使对金属表面做大面积喷涂也能达到镜面效果，而且不易流挂，丰满度好。
3、这类以聚氨酯类作为主要涂料成分的产品普遍具有涂料膜柔韧性较好、价格低廉等优点，但大多数产品的耐高温性能不佳，难以耐受超过400℃的高温和忍受长时间的高温水煮。并且大多数uv涂料产品均添加了流平剂、润湿剂、消泡剂等额外助剂，这些助剂加大了成本及降低了涂膜质量。
r/>技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，以含乙烯基和有机硅链段的聚脲大分子和以双(2-氨基苯基)二硫为扩链剂的乙烯基聚氨酯大分子为主要成分制备uv涂料，针对塑料平板的镀膜涂覆需求，采用旋涂的方式涂覆，无需在涂料中添加流平剂、润湿剂、消泡剂等。
2、为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，该uv涂料由溶剂、组分a、组分b、组分c；其中，所述溶剂为乙醇，所述组分a为含硫的端乙烯基聚氨酯大分子，所述组分b为含硅的端乙烯基聚脲大分子，所述组分c为2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物。
4、所述uv涂料的质量配比包括：组分a 5-20％、组分b 30-50％、组分c20-30％，余量为溶剂，且所述涂料的粘度为300-1000mpa·s。
5、所述组分a的制备方法，包括如下：
6、称取生物质二元醇，加入少量催化剂三乙烯二胺至完全溶解后，75℃下逐步滴加异佛尔酮二异氰酸酯至羟基反应完全，而后加入扩链剂，最后加入封端剂季戊四醇三丙烯酸酯至羟基反应完全后得到组分a；
7、进一步，所述组分a的质量配比为：异佛尔酮二异氰酸酯20-25％、生物质二元醇65-68％、扩链剂3-5％、季戊四醇三丙烯酸酯4-10％
8、组分a中ipdi与腰果壳油生物基二元醇发生缩合反应形成聚氨酯短链，而后采用扩链剂双(2-氨基苯基)二硫进行扩链增长，最后采用具有3个乙烯基的季戊四醇三丙烯酸酯进行长链封端，使得聚氨酯的两端都连接上季戊四醇三丙烯酸酯，最终聚氨酯长链上有6个乙烯基官能团。所述扩链剂采用双(2-氨基苯基)二硫，以双(2-氨基苯基)二硫键为扩链剂，相较于传统的小分子二元醇，其反应活性更强，同时s-h键在后续成膜过程中形成氢键，且交联能力更强，可以提高涂层膜的硬度、耐高温性和耐水性。
9、所述生物质二元醇采用腰果壳油生物基二元醇，具体采用广州昊毅新材料科技股份有限公司生产的牌号fx-9201的产品，羟值为80mgkoh/g。由于腰果酚的长脂肪链，腰果壳油二元醇具有很强的疏水性。这种疏水特性在异氰酸酯固化过程中提供了优异的耐水性和较低的水敏感性，从而提高了最终聚氨酯体系的耐久性。此外，腰果壳油二元醇与异氰酸酯固化后展现了快速固化，使所需催化剂的用量最小化，同时达到施工期短的目的。与大豆和蓖麻油的多元醇不同，腰果壳油多元醇具有芳香族结构，可转化为优异的耐热性和耐酸碱性。
10、所述组分b的制备方法，包括如下：
11、称取氨丙基封端聚二甲基硅氧烷，加入少量催化剂三乙烯二胺至完全溶解后，75℃下逐步滴加甲苯二异氰酸酯(tdi)至氨基反应完全，而后加入扩链剂至羟基反应完全，最后加入封端剂季戊四醇三丙烯酸酯至异氰酸酯基反应完全后得到组分b；
12、进一步的，所述组分b的质量配比包括：甲苯二异氰酸酯30-35％、氨丙基封端聚二甲基硅氧烷55-58％、扩链剂4-5％、季戊四醇三丙烯酸酯4-10％。
13、组分b中tdi中的异氰酸酯基团与氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的氨基发生缩合反应形成聚脲短链，而后采用扩链剂1,4-丁二醇进行扩链增长，采用具有3个乙烯基的季戊四醇三丙烯酸酯进行长链封端，使得聚脲的两端都连接上季戊四醇三丙烯酸酯，最终聚脲长链上有6个乙烯基官能团。
14、所述扩链剂采用1,4-丁二醇。
15、所述氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的数均分子量为1000-3000。该氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的硅氧烷链段的耐高温、耐水煮性能远好于烷烃链段，以含乙烯基和有机硅链段的聚脲大分子作为涂料的主要成分可以极大的提升耐热性能和耐水煮性能。
16、所述组分c为2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物，其主要作用是提升膜材料的硬度和耐高温性能。
17、所述uv涂料采用旋涂的方式涂覆在平面板型材料的表面，且所述平面板型材料为聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中一种。所述旋涂速率为1000-2000r/min，旋涂时间为5-10s。
18、所述平面板型材料在旋涂前进行前处理，所述前处理是将浓度为千分之一的二(三苯基膦)醋酸钯-dmf溶液喷洒在平面板型材料表面。该物质可以极大增强高分子涂层和塑料平板结合力。
19、所述uv涂料的固化工艺是在使用前添加涂料质量的3-5％的光引发剂1173，旋涂完成后在60-70℃下烘干5-10min，再经过500kw紫外灯下照射4-5min。
20、从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：
21、1.本专利技术以含乙烯基和有机硅链段的聚脲大分子和以双(2-氨基苯基)二硫为扩链剂的端乙烯基聚氨酯大分子为主要成分制备uv涂料，针对塑料平板的镀膜涂覆需求，采用旋涂的方式涂覆，无需在涂料中添加流平剂、润湿剂、消泡剂等。
22、2.本专利技术以2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物作为uv共聚物，可以显著增加聚合物膜的硬度和耐高温性能。
23、3.本专利技术通过旋涂的方式在塑料平板表面制备一层高分子涂层，涂层硬度＞5h，450℃以上不起皮，粘结性能强，可耐数百小时的高温水煮。
24、4.本专利技术利用二(三苯基膦)醋酸钯-dmf溶液喷涂的方式对平面板型材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：该UV涂料由溶剂、组分A、组分B、组分C；其中，所述溶剂为乙醇，所述组分A为含硫的端乙烯基聚氨酯大分子，所述组分B为含硅的端乙烯基聚脲大分子，所述组分C为2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述UV涂料的质量配比包括：组分A 5-20％、组分B 30-50％、组分C 20-30％，余量为溶剂，且所述涂料的粘度为300-1000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述组分A的制备方法，包括如下：
4.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述组分B的制备方法，包括如下：
5.根据权利要求4所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的数均分子量为1000-3000。
6.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述组分C中的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的质量比为1:1。
7.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述UV涂料采用旋涂的方式涂覆在平面板型材料的表面，且所述平面板型材料为聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中一种，所述旋涂速率为1000-2000r/min，旋涂时间为5-10s。
8.根据权利要求7所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料应用方法，其特征在于：所述平面板型材料在旋涂前需要进行前处理，所述前处理是将浓度为千分之一的二(三苯基膦)醋酸钯-DMF溶液喷洒在平面板型材料表面。
9.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的UV涂料，其特征在于：所述UV涂料的固化工艺是在使用前添加涂料质量的3-5％的光引发剂1173，旋涂完成后在60-70℃下烘干5-10min，再经过500kw紫外灯下照射4-5min。
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【技术特征摘要】
1.一种用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，其特征在于：该uv涂料由溶剂、组分a、组分b、组分c；其中，所述溶剂为乙醇，所述组分a为含硫的端乙烯基聚氨酯大分子，所述组分b为含硅的端乙烯基聚脲大分子，所述组分c为2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，其特征在于：所述uv涂料的质量配比包括：组分a 5-20％、组分b 30-50％、组分c 20-30％，余量为溶剂，且所述涂料的粘度为300-1000mpa·s。
3.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，其特征在于：所述组分a的制备方法，包括如下：
4.根据权利要求1所述的用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，其特征在于：所述组分b的制备方法，包括如下：
5.根据权利要求4所述的用于塑料平板真空镀膜的uv涂料，其特征在于：所述氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的数均分子量为1000-3000。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈智杰，吴谢涛，戚栋明，郎文昌，王向红，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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