防霧齊聚物、涂料組合物及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種防霧齊聚物，由含有親水基團的丙烯酸單體，含有羥基、羧基、氨基的丙烯酸單體中的一種或幾種的混合物，脂肪族長鏈型丙烯酸單體聚合后，與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應得到；其重量平均分子量為2,000～100,000。還公開了一種包括上述防霧齊聚物的涂料組合物及上述防霧齊聚物和涂料組合物的制備方法。該防霧齊聚物可以直接或作為涂料組合物的一部分涂覆在透明素材表面；含有羥基、羧基或氨基的與含有異氰酸酯基團反應后，使其可以用紫外光固化；含有的羥基、羧基或氨基還能夠提高防霧齊聚物與素材之間的附著力；脂肪族長鏈型丙烯酸單體使其具有良好的耐水解性能；該涂料組合物防霧性能好，與素材附著力高。

Antifogging oligomer, coating composition and preparation method thereof

The invention discloses an anti fogging acrylic oligomer by hydrophilic monomer mixture containing hydroxyl and carboxyl, amino acid monomer in one or several of the fatty long-chain type polymerization of acrylic monomer, and containing isocyanate groups of acrylic monomers or oligomers of the reaction; the weight average molecular weight is 2000 ~ 100000. Also disclosed is a coating composition comprising the above antifogging oligomers and a process for the preparation of said antifogging oligomer and coating composition. The anti fog oligomer can be directly or as a part of the coating composition is coated on the surface of the transparent material; containing hydroxyl, carboxyl or amido and containing isocyanate groups after reaction, which can be used for UV curing; containing hydroxyl, carboxyl or amino groups also can improve the anti fog between the oligomer and material adhesion; long chain fatty acrylic monomer has good hydrolysis resistance; the coating composition of anti fog performance, high adhesion and material.

【技術實現步驟摘要】
防霧齊聚物、涂料組合物及其制備方法
本專利技術涉及防霧涂料領域，特別地，涉及一種用于提高透明素材表面防霧性能的防霧齊聚物、涂料組合物及其制備方法。
技術介紹
在日常生活中，由于溫度及濕度差異，環境中的小水滴容易凝結在透明素材的表面，形成許多球狀的微小水滴，使透明素材表面產生霧氣；而這些微小水滴會使光線產生不規則的散射、反射和衍射，從而顯著影響了光線的透射能力。目前，透明素材的防霧方法主要包括：(1)表面活性劑直接滲入法；(2)表面活性劑直接涂覆法；(3)高分子涂覆法。前兩種方法得到的透明素材防霧穩定性差，需經常重復采用活性劑處理素材表面以保證其防霧性能；第三種方法因得到的透明素材防霧效果好、防霧性能持久且具有較好的機械性能而廣受關注，其防霧原理是利用高分子聚合物涂層在透明素材上形成高親水性表面，使表面對水的接觸角變小，從而水極易潤濕鋪展于涂層表面形成極薄水膜，起到長久的防霧效果。然而，一般的高分子材料難以與透明素材表面特別是玻璃表面形成良好的附著力，且耐水解性能不佳，長期使用穩定性不好。
技術實現思路
本專利技術提供了一種防霧齊聚物、涂料組合物及其制備方法，以解決透明素材表面防霧性能差、防霧涂料與素材之間附著力不好、防霧涂料涂裝后穩定性不好的技術問題。本專利技術采用的技術方案如下：一種防霧齊聚物，所述防霧齊聚物是由含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體聚合后，與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應得到；所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體中脂肪鏈的碳原子個數大于等于8；所述第一丙烯酸單體為含有羥基的丙烯酸單體、含有羧基的丙烯酸單體、含有氨基丙烯酸單體中的一種或幾種的混合物；所述防霧齊聚物的重量平均分子量為2,000～100,000。進一步地，所述防霧齊聚物由以下質量百分含量的丙烯酸單體反應得到：所述含有親水基團的丙烯酸單體的質量百分含量為10～70％，所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體的質量百分含量為3～30％，所述第一丙烯酸單體的總的質量百分含量為5～50％，所述含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物的質量百分含量為1～20％。進一步地，所述含有親水基團的丙烯酸單體為含有磺酸基、季銨鹽基團的丙烯酸單體中的一種或兩種；和/或，所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體為丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯中的一種或兩種。進一步地，所述含有羥基的丙烯酸單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、苯基縮水甘油醚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述含有羧基的丙烯酸單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、琥珀酸單[2-[(2-甲基-丙烯酰基)氧]乙基]酯中的一種或幾種的混合物；所述含有氨基的丙烯酸單體為N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-亞甲基二丙烯酰胺中一種或兩種。根據本專利技術的另一方面，還提供了一種上述防霧齊聚物的制備方法，其包括以下步驟：(1)將所述含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體混合，在氮氣保護下，冷凝回流反應得到混合液；(2)所述步驟(1)得到的混合液與所述含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物在氮氣保護下反應，得到所述防霧齊聚物。進一步地，所述步驟(1)中，反應溫度為60～90℃，冷凝回流反應的時間為4～8h；所述步驟(2)中，反應溫度為60～90℃，反應時間為1～6h。根據本專利技術的另一方面，還提供了一種涂料組合物，包括上述防霧齊聚物或由上述制備方法制得的防霧齊聚物10～60份，光固化型丙烯酸樹脂10～60份，表面活性劑0.5～5份，溶劑20～200份，光引發劑0.5～5份，顏料填料0～20份，成膜助劑0.2～5份，以上含量均為重量份。進一步地，所述光固化型丙烯酸樹脂為二官能聚氨酯丙烯酸樹脂、高官能聚氨酯丙烯酸樹脂、二官能聚酯丙烯酸樹脂、高官能氨酯丙烯酸樹脂、二官能環氧改性丙烯酸樹脂或高官能環氧改性丙烯酸樹脂；和/或，所述表面活性劑為直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂醇硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油單酯、木質素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)中的一種或幾種的混合物。進一步地，所述溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、異丙醇、丁酮中的一種或幾種的混合物；所述光引發劑為α-羥基環己基苯甲酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦；所述成膜助劑包括消泡劑和流平劑，所述消泡劑為聚甲基烷基硅氧烷，所述流平劑為含丙烯酸官能團的聚酯改性有機硅。根據本專利技術的另一方面，還提供了一種涂料組合物的制備方法，將所述防霧齊聚物、光固化型丙烯酸樹脂、表面活性劑、溶劑、光引發劑、顏料填料、成膜助劑按照上述重量份混合均勻，即得所述涂料組合物。本專利技術具有以下有益效果：1、本專利技術的防霧齊聚物，可以直接涂覆在透明素材表面，也可以作為涂料組合物的一部分，配制成紫外光固化涂料涂覆在透明素材表面。2、本專利技術的防霧齊聚物含有親水基團，具有良好的防霧性能；含有羥基、羧基或氨基的丙烯酸單體與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應后，引入雙鍵，使得到的防霧齊聚物可以用紫外光固化，從而能夠作為紫外光固化涂料組合物的組分；防霧齊聚物中含有的羥基、羧基或氨基還能夠提高防霧齊聚物與素材之間的附著力，并使之具有良好的耐熱性能；脂肪族長鏈型丙烯酸單體使防霧齊聚物具有良好的耐水解性能。3、本專利技術的防霧齊聚物的制備方法簡單易行，產率高，并且可以通過調節各反應物的添加量來實現或突出對應的性能需求。4、本專利技術的涂料組合物，具有良好的防霧性能、耐水解性能和耐熱性，并且涂料組合物與素材之間附著力大大提高，外觀良好；可用于手機視窗、汽車玻璃和浴室鏡子等表面做防霧處理，長期使用穩定性好。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本專利技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照附圖，對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是本專利技術優選實施例的涂料組合物涂覆在玻璃表面固化后與未涂覆涂料組合物的玻璃表面的防霧效果對比示意圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本專利技術。本專利技術的防霧齊聚物，是由含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體聚合后，與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應得到；脂肪族長鏈型丙烯酸單體中脂肪鏈的碳原子個數大于等于8；第一丙烯酸單體為含有羥基的丙烯酸單體、含有羧基的丙烯酸單體、含有氨基丙烯酸單體中的一種或幾種的混合物；防霧齊聚物的重量平均分子量為2,000～100,000。上述的防霧齊聚物，可以直接涂覆在透明素材表面，也可以作為涂料組合物的一部分，配制成紫外光固化涂料涂覆在透明素材表面。上述的防霧齊聚物，含有親水基團，具有良好的防霧性能；含有羥基、羧基或氨基的丙烯酸單體與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體反應后，引入雙鍵，使得到的防霧齊聚物可以用紫外光固化，從而能夠作為紫外光固化涂料組合物的組分；防霧齊聚物中含有的羥基、羧基或氨基還能夠提高防霧齊聚物與素材之本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防霧齊聚物，其特征在于，所述防霧齊聚物是由含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體聚合后，與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應得到；所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體中脂肪鏈的碳原子個數大于等于8；所述第一丙烯酸單體為含有羥基的丙烯酸單體、含有羧基的丙烯酸單體、含有氨基丙烯酸單體中的一種或幾種的混合物；所述防霧齊聚物的重量平均分子量為2,000～100,000。

【技術特征摘要】
1.一種防霧齊聚物，其特征在于，所述防霧齊聚物是由含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體聚合后，與含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物反應得到；所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體中脂肪鏈的碳原子個數大于等于8；所述第一丙烯酸單體為含有羥基的丙烯酸單體、含有羧基的丙烯酸單體、含有氨基丙烯酸單體中的一種或幾種的混合物；所述防霧齊聚物的重量平均分子量為2,000～100,000。2.根據權利要求1所述的防霧齊聚物，其特征在于，所述防霧齊聚物由以下質量百分含量的丙烯酸單體反應得到：所述含有親水基團的丙烯酸單體的質量百分含量為10～70％，所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體的質量百分含量為3～30％，所述第一丙烯酸單體的質量百分含量為5～50％，所述含有異氰酸酯基團的丙烯酸單體或齊聚物的質量百分含量為1～20％。3.根據權利要求1或2所述的防霧齊聚物，其特征在于，所述含有親水基團的丙烯酸單體為含有磺酸基、季銨鹽基團的丙烯酸單體中的一種或兩種；和/或，所述脂肪族長鏈型丙烯酸單體為丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯中的一種或兩種。4.根據權利要求1或2所述的防霧齊聚物，其特征在于，所述含有羥基的丙烯酸單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、苯基縮水甘油醚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述含有羧基的丙烯酸單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、琥珀酸單[2-[(2-甲基-丙烯酰基)氧]乙基]酯中的一種或幾種的混合物；所述含有氨基的丙烯酸單體為N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-亞甲基二丙烯酰胺中一種或兩種。5.一種如權利要求1～4中任一項所述的防霧齊聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將所述含有親水基團的丙烯酸單體、脂肪族長鏈型丙烯酸單體和第一丙烯酸單體混...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅映兵，張解紅，
申請(專利權)人：湖南松井新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43