電子束固化涂料、電子束固化涂層的制備方法以及應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種電子束固化涂料，其包括：無機納米材料的分散液、無機納米紫外吸收劑的分散液、多官能團單體與丙烯酸酯預(yù)聚體；其中所述無機納米材料的分散液選自二氧化硅的分散液與氧化鋁的分散液中的一種或兩種，所述無機紫外吸收劑的分散液為二氧化鈦的分散液或氧化鋅的分散液。本申請通過對二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦與氧化鋅分別進行表面改性，使其分別溶于丙烯酸酯單體中，形成了無機材料的分散液，而未發(fā)生團聚，且與多官能團單體、丙烯酸酯預(yù)聚體親和性較好，使得到的電子束固化涂料可用于涂層材料，使涂層具有較好的硬度與耐候性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
電子束固化涂料、電子束固化涂層的制備方法以及應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及表面涂層
，尤其涉及電子束固化涂料、電子束固化涂層的制備方法以及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
塑料在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，從家用電器、室內(nèi)外裝飾，到汽車部件，都需要用到塑料。但塑料至少有兩個致命的弱點：其一是耐候性不好，在光熱的作用下容易分解，降低其使用壽命，有的甚至分解產(chǎn)生有毒的產(chǎn)物和氣體；其二是塑料比較軟，表面容易劃傷。在塑料擠出成型時，雖然可以通過加入光熱穩(wěn)定劑及耐磨劑等來提高某些性能，但另外一些性能必然受到損害，而且本體改性需要的原材料用量大，增加了成本。表面涂層技術(shù)不但可以改變塑料的外觀，而且使表面的物理化學性能得到改善。通過加入功能性添加劑，可以顯著提高塑料的耐化學品、耐候性、耐劃傷與抗菌等性能；同時由于表面涂層很薄，功能材料的用量少，對產(chǎn)品成本增加較少。涂層的涂料可以通過熱固化或輻射的方法獲得。溶劑型和水性涂料，一般是熱固化的，但溶劑型體系的固含量較低，大量的溶劑釋放到空氣中，引起環(huán)境污染；水性體系雖然可以提高固含量，但水的比熱較大，揮發(fā)速度慢，需要提供大量的熱能，固化通道一般較長，固化速度慢。輻射方法包括紫外光和電子束照射，輻射方法采用的涂料可以是100％固含量，不含有機溶劑，沒有VOC，固化速度快，是新興的涂料固化方法。由于固化速度快，紫外光固化技術(shù)已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用，但與紫外光固化相比，電子束固化具有如下優(yōu)點：電能的利用率高；固化速度更快；電子束的能量大，足以直接打開丙烯酸酯，產(chǎn)生自由基，引發(fā)聚合反應(yīng)，因此不需要引發(fā)劑，提高了涂料的儲存穩(wěn)定性，并降低光引發(fā)劑分解產(chǎn)生的副產(chǎn)物帶來的顏色和氣味；電子束的穿透能力強，能高達幾厘米，而紫外光只能透過幾十微米的厚度。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米填料得到了廣泛應(yīng)用。由于納米填料粒徑小于100納米，將納米填料作為涂料的組分，涂料的透明性不受納米填料的影響，而涂料的機械性能如耐磨性、耐候性以及化學性能如耐光熱和化學品性都得到明顯的提高。但是一般納米材料如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅和氧化鋁等的表面有大量的羥基，極性大，與有機單體和預(yù)聚體的相容性不好，雖然用物理方法如沙磨，球磨等能將納米填料分散在有機單體和溶劑中，但穩(wěn)定性都不太好，這是由于納米顆粒很容易聚集在一起，形成二次顆粒，尺寸比初級納米粒子大很多，且影響涂層的透明性和光澤。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于提供一種電子束固化涂料與電子束固化涂層，本申請的電子束固化涂料用于涂層材料，使涂層具有較好的硬度與耐候性。有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N電子束固化涂料，包括：所述無機納米材料的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米材料的分散液；所述無機紫外吸收劑的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米紫外吸收劑的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米紫外吸收劑的分散液；所述無機納米材料為二氧化硅與氧化鋁中的一種或兩種；所述無機納米紫外吸收劑為二氧化鈦或氧化鋅。優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為丙烯酸酯基硅烷和鹵代烷基硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選的，所述二氧化硅粒徑為5～100nm，所述氧化鋁的粒徑為12～100nm。優(yōu)選的，所述無機納米材料的分散液的含量為10～30重量份。優(yōu)選的，所述丙烯酸酯預(yù)聚體選自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、有機硅丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯丙烯酸酯和丙烯酸酯齊聚物中的一種或多種；所述多官能團單體為多官能團丙烯酸酯。優(yōu)選的，所述電子束固化涂料中還包括流平潤滑劑、消泡劑、顏料或納米抗菌劑；所述顏料的含量為0.1～10重量份。本申請還提供了一種電子束固化涂層的制備方法，包括以下步驟：將5～50重量份的無機納米材料的分散液、1～10重量份的無機納米紫外吸收劑的分散液、2～30重量份的多官能團單體、10～80重量份的丙烯酸酯預(yù)聚體混合，得到涂料；將所述涂料涂布于基材上，然后進行電子束固化，得到電子束固化涂層；所述無機納米材料的分散液的制備方法，包括以下步驟：A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米材料的分散液；所述無機紫外吸收劑的分散液的制備方法，包括以下步驟：A)將無機納米紫外吸收劑的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米紫外吸收劑的分散液；所述無機納米材料為二氧化硅與氧化鋁中的一種或兩種；所述無機納米紫外吸收劑為二氧化鈦或氧化鋅。優(yōu)選的，所述電子束固化的設(shè)備為低能電子束設(shè)備，所述電子束固化的劑量為5～100kGy，所述電子束固化的速度為100～1000m/min。優(yōu)選的，所述電子束固化涂層的厚度為10～100μm。本申請還提供了一種上述方案所述的電子束固化涂料或上述方案所所制備的電子束固化涂層在汽車內(nèi)飾或裝飾板材上的應(yīng)用。本申請?zhí)峁┝艘环N電子束固化涂料，其包括無機納米材料的分散液、無機納米紫外吸收劑的分散液、多官能團單體與丙烯酸酯預(yù)聚體，其中無機納米材料的分散液選自二氧化硅的分散液與氧化鋁的分散液中的一種或兩種，無機納米紫外吸收劑的分散液選自二氧化鈦的分散液或氧化鋅的分散液；并且本申請通過對二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦與氧化鋅進行表面改性，使其能夠均勻分散于丙烯酸酯中而不發(fā)生團聚，有利于提高電子束固化涂料的性能，本申請通過添加無機納米材料分散液與無機納米紫外吸收劑分散液，使電子束固化涂料作為涂層具有較好的硬度與耐候性。具體實施方式為了進一步理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本專利技術(shù)的特征和優(yōu)點，而不是對本專利技術(shù)權(quán)利要求的限制。本專利技術(shù)實施例公開了一種電子束固化涂料，包括：所述無機納米材料的分散液的制備方法，包括以下步驟：A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米材料的分散液；所述無機紫外吸收劑的分散液的制備方法，包括以下步驟：A)將無機納米紫外吸收劑的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米紫外吸收劑的分散液；所述無機納米材料為二氧化硅與氧化鋁中的一種或兩種；所述無機納米紫外吸收劑為二氧化鈦或氧化鋅。本申請?zhí)峁┝艘环N電子束固化涂料，所述電子束固化涂料包括無機納米材料的分散液、無機紫外吸收劑的分散液、多官能團單體與丙烯酸酯預(yù)聚體；并使所述無機納米材料與無機紫外吸收劑分別均勻分散于丙烯酸酯單體中，未發(fā)生團聚現(xiàn)象，從而避免了對涂層性能的影響，且使涂層具有較好的耐磨性與耐候性。在所述電子束固化涂料中，所述無機納米材料的分散液為二氧化硅的分散液與氧化鋁的分散液中的一種或兩種。本申請所述電子束固化涂料中添加二氧化硅的分本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電子束固化涂料，包括：所述無機納米材料的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米材料的分散液；所述無機紫外吸收劑的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米紫外吸收劑的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米紫外吸收劑的分散液；所述無機納米材料為二氧化硅與氧化鋁中的一種或兩種；所述無機納米紫外吸收劑為二氧化鈦或氧化鋅。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電子束固化涂料，包括：所述無機納米材料的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米材料的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值至2～6；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米材料的分散液；所述無機納米紫外吸收劑的分散液按照以下步驟制備：A)將無機納米紫外吸收劑的溶液與有機溶劑混合，得到混合溶液，調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值至2～6；B)將步驟A)得到的溶液、丙烯酸酯單體與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到無機納米紫外吸收劑的分散液；所述無機納米材料為二氧化硅與氧化鋁中的一種或兩種；所述無機納米紫外吸收劑為二氧化鈦或氧化鋅；所述硅烷偶聯(lián)劑為含有(甲基)丙烯酸酯基團的硅烷和鹵代烷基硅烷偶聯(lián)劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束固化涂料，其特征在于，所述二氧化硅粒徑為5～100nm，所述氧化鋁的粒徑為12～100nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束固化涂料，其特征在于，所述無機納米材料的分散液的含量為10～30重量份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束固化涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯預(yù)聚體選自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、有機硅丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯和聚丙烯酸酯中的一種或多種；所述多官能團單體為多官能團丙烯酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束固化涂料，其特征在于，所述電子束固化涂料中還包括流平潤滑劑、消泡劑、顏料或納米抗菌劑；所述顏料的含量為0.1～10重...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧鵬飏，吳啟超，豐俊湘，柳美華，董德文，宋岱瀛，陳慧雪，王東勇，
申請(專利權(quán))人：廣東天安新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44