一种改性UV油漆及其制备方法.pdf

本发明涉及一种改性UV油漆及其制备方法，属于涂料领域。所述改性UV油漆含有齐聚体、热塑性聚氨酯树脂、稀释单体、稀释剂、助剂、光引发剂，按重量比所述齐聚体为20-40%，热塑性聚氨酯树脂5-30%，稀释单体1-10%，稀释剂30-50%，助剂0.1-5%，光引发剂0.5-5%。本发明还公开了UV漆的制备方法，以及所述涂料的应用。该涂料具有很好的性能，在金属与塑胶或玻璃与塑胶一体无缝产品的表面喷涂，通过胶带剥离，可以实现油漆对塑胶部位的优异装饰及性能保护，在玻璃或塑胶上没有残留，且在金属与塑胶、玻璃与塑胶边界清晰、无手感。

1.  一种改性UV油漆，其特征在于，包括如下组分：齐聚体、热塑性聚氨酯树脂、稀释单体、稀释剂、助剂、光引发剂；所述UV油漆的粘度值为9S~12S。

2.  根据权利要求1所述改性UV油漆，其特征在于，由如下组分组成：齐聚体、热塑性聚氨酯树脂、稀释单体、稀释剂、助剂、光引发剂。

3.  根据权利要求1或2所述改性UV油漆，其特征在于，以重量百分比计，由如下组分组成：齐聚体20~40wt%、热塑性聚氨酯树脂5~30wt%、稀释单体1~10wt%、稀释剂30~50wt%、助剂0.1~5 wt%、光引发剂0.5~5 wt%。

4.  根据权利要求3所述改性UV油漆，其特征在于，以重量百分比计，由如下组分组成：齐聚体25~35wt%、热塑性聚氨酯树脂8~25wt%、稀释单体2~7wt%、稀释剂35~45_ wt%、助剂0.3~3.0 wt%、光引发剂1~3.5 wt%。

5.  根据权利要求1~4任一所述改性UV油漆，其特征在于，所述齐聚体为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的任意一种。

6.  根据权利要求1~5任一所述改性UV油漆，其特征在于，所述稀释单体为丙烯酸异冰片酯、2(2—乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、 1，6—己二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的任意一种或两种。

7.  根据权利要求1~6任一所述改性UV油漆，其特征在于，所述稀释剂为乙酸丁酯、正丁醇、二甲苯、甲基异丁基酮中的任意一种或几种;所述助剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物或者含氟流平剂中的任意一种。

8.  根据权利要求1~7任一所述改性UV油漆，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦中的任意一种。

9.  权利要求1~8任一所述改性UV油漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）将一定量的齐聚体与一定量的稀释单体、一定量的稀释剂混合均匀，得到漆液；
（2）向所述步骤（1）中的漆液中加入一定量的热塑性聚氨酯树脂，搅拌均匀，得到混合物；
（3）向所述步骤（2）中搅拌均匀的混合物中加入一定量的光引发剂和一定量的助剂，搅拌均匀，得到改性UV油漆。

10.  权利要求1~8任一所述改性UV油漆用于喷涂玻璃与塑胶或金属与塑胶的一体无缝化外观件产品的应用。

一种改性UV油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性UV油漆及其制备方法，属于涂料领域。
背景技术
现有技术中，玻璃与塑胶、金属与塑胶的一体无缝化外观件产品已成为电子行业及其它行业的一大亮点，应用越来越广泛。然而，在玻璃与塑胶、或金属与塑胶的一体无缝化外观件产品中，由于塑胶部分的表面不像玻璃或金属一样具有致密、光滑的外观，因此往往需要对塑胶的表面进行单独的装饰处理。现有技术中，一般是采用喷涂UV漆的方法对塑胶表面进行装饰处理。然而UV漆在喷涂的过程中，极易被喷涂在与塑胶无缝连接处的不需装饰的玻璃或金属表面上，而由于UV漆存在脆性大、且部分UV漆还存在对玻璃或金属表面的粘结力大的问题，如果对玻璃或金属表面上的UV漆进行去除时，一方面容易在玻璃与塑胶或金属与塑胶的交界处形成具有锯齿形状的UV漆膜，另一方面也极易对玻璃或金属表面造成划伤，而如果不对玻璃或金属表面上的UV漆进行去除，则会影响玻璃与塑胶或金属与塑胶的一体无缝化外观件产品的表面整洁性。
现有技术中，为了解决由于UV漆脆性大产生的上述问题，本领域技术人员通常采用以下几种方法对塑胶表面进行装饰，以使UV漆不会被喷涂在玻璃或金属表面上：第一、采用治具保护非装饰面（即金属或玻璃的表面），再喷涂待装饰面（即塑胶表面）；第二、采用保护膜对非装饰面进行保护；第三、对非装饰面进行低表面能处理，使得油漆不能在其表面进行润湿，整体喷涂后，再清理非装饰面的液滴。
然而，在上述几种处理方法中，均存在如下几种问题：采用治具保护非装饰面的方法，容易造成装饰面与非装饰面边界不清，如锯齿、多喷、台阶等外观不良，严重影响一体无缝化技术的外观效果。而用保护膜对非装饰面进行保护的方法，不适用于非装饰面为曲面的结构，而如果非装饰面为平面，采用保护膜对其进行保护时，由于保护膜具有一定的厚度，喷涂的过程中会在保护膜边缘积油，产生台阶感很明显的问题，影响一体无缝化注塑产品的手感。而对非装饰面进行低表面能处理、实现油漆不能在其表面进行润湿时，由于低表面能处理的价格比较贵，会较大地增加产品的成本。
由于上述问题的存在，玻璃与塑胶、金属与塑胶的一体无缝化外观件产品中塑胶表面处理一直得不到有效解决。而如果能够提供一种方法改善UV漆的脆性，且在不降低UV漆对塑胶表面粘结力的同时使得UV漆对玻璃或金属表面无粘结力的话，即可以有效解决玻璃与塑胶、金属与塑胶的一体无缝化外观件产品中塑胶表面处理问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决现有技术采用UV漆对玻璃与塑胶、金属与塑胶的一体无缝化外观件产品中的塑胶表面进行处理时，存在UV漆脆性大、且部分UV漆还存在对玻璃或金属表面的粘结力大，导致在玻璃与塑胶或金属与塑胶的交界处易形成具有锯齿形状的UV漆膜，且容易对玻璃或金属表面造成划伤，进而提供一种脆性小、柔韧性好、且对塑胶表面附着而对玻璃或金属表面不附着的UV漆。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性UV油漆，包括如下组分：齐聚体、热塑性聚氨酯树脂、稀释单体、稀释剂、助剂、光引发剂。
所述改性UV油漆，由如下组分组成：齐聚体、热塑性聚氨酯树脂、稀释单体、稀释剂、助剂、光引发剂。
所述改性UV油漆，以重量百分比计，由如下组分组成：齐聚体20~40wt%、热塑性聚氨酯树脂5~30 wt%、稀释单体1~10 wt%、稀释剂30~50 wt%、助剂0.1~5 wt%、光引发剂0.5~5 wt%。
进一步地，所述改性UV油漆，以重量百分比计，优选由如下组分组成：齐聚体25~35wt%、热塑性聚氨酯树脂8~25wt%、稀释单体2~7wt%、稀释剂35~45wt%、助剂0.3~3.0 wt%、光引发剂1~3.5wt%。
所述齐聚体为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的任意一种。
所述稀释单体为丙烯酸异冰片酯、2(2—乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1，6—己二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的任意一种或两种。
所述稀释剂为乙酸丁酯、正丁醇、二甲苯、甲基异丁基酮中的任意一种或几种；所述助剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物或者含氟流平剂中的任意一种。
所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦中的任意一种。
进一步地，本发明还提供了所述改性UV油漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）将一定量的齐聚体与一定量的稀释单体、一定量的稀释剂混合均匀，得到漆液；
（2）向所述步骤（1）中的漆液中加入一定量的热塑性聚氨酯树脂，搅拌均匀，得到混合物；
（3）向所述步骤（2）中搅拌均匀的混合物中加入一定量的光引发剂和一定量的助剂，搅拌均匀，得到改性UV油漆。
所述改性UV油漆用于喷涂玻璃与塑胶或金属与塑胶的一体无缝化外观件产品的应用。本发明与现有技术相比具有如下优点：
（1）本发明所述改性UV油漆，通过在UV油漆中加入热塑性聚氨酯树脂后，一方面，热塑性聚氨酯能够改善UV油漆的脆性，增加UV油漆的柔韧性，另一方面，对于与玻璃或金属表面的粘结力大的UV漆，加入热塑性聚氨酯后，还可以降低改性UV油漆与金属或玻璃表面的粘合力。经测试，本发明所述改性UV油漆粘度值在9S~12S之间，采用本发明所述改性 UV油漆对金属与塑胶或玻璃与塑胶一体无缝产品的表面进行喷涂后，改性 UV油漆可以很好地粘附在塑胶表面，而对于玻璃或金属表面无需进行特殊处理，对于附着在玻璃或金属表面的改性UV油漆，通过胶带剥离的方式即可很容易地将其从玻璃或金属的表面剥离。本发明所述改性UV油漆具有对塑胶部位的优异装饰及性能保护的作用，在玻璃或金属上没有残留，且在金属与塑胶、玻璃与塑胶边界清晰、无手感。同现有技术中一体无缝产品的装饰手段相比，具有方法简便，外观好，成本低的优点。
（2）本发明所述改性UV油漆，进一步，限定所述改性UV油漆，由如下以重量百分比的组分组成：齐聚体20~40wt%、热塑性聚氨酯树脂5~30 wt%、稀释单体1~10 wt%、稀释剂30~50 wt%、助剂0.1~5 wt%、光引发剂0.5~5 wt%组成，由上述一定量的组分组成的改性UV油漆的柔韧性和强度最佳，对金属与塑胶或玻璃与塑胶一体无缝产品的表面进行喷涂后，在塑胶表面上粘合力达到最佳效果，而附着在玻璃或金属表面的改性UV油漆又极易通过胶带剥离，具有突出的优点。
（3）本发明所述改性UV油漆的制备方法，首先将一定量的齐聚体与一定量的稀释单体、一定量的稀释剂混合均匀，然后向混合均匀后的溶液中加入一定量的热塑性聚氨酯树脂，搅拌均匀，此时热塑性聚氨酯树脂能够均匀分散于齐聚体和稀释单体中，再向其中加入一定量的光引发剂和一定量的助剂，搅拌均匀，得到改性UV油漆，改性UV油漆在紫外光作用下，能够发生光聚合反应。热塑性聚氨酯树脂在光聚合反应时，不会参与聚合反应，而只对聚合反应产物实现改性，使该聚合产物一方面具有优异的柔性性，另一方面降低其对金属或玻璃表面的粘附力。采用本发明所述方法制备得到的改性UV油漆对金属与塑胶或玻璃与塑胶一体无缝产品的表面进行喷涂后，可以很好地粘附在塑胶表面，而无需对玻璃或金属表面进行特殊处理，对于附着在玻璃或金属表面的改性UV油漆，通过胶带剥离的方式即可很容易地将其从玻璃或金属的表面剥离，本发明所述改性UV油漆具有对塑胶部位的优异装饰及性能保护的作用，在玻璃或金属上没有残留，且在金属与塑胶、玻璃与塑胶边界清晰、无手感。同现有技术中一体无缝产品的装饰手段相比，具有方法简便，外观好，成本低的优点。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
本发明中所述实施例中的所有原料如非特指，均为市售产品。
实施例1
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为CN9001NS）20g、热塑性聚氨酯树脂（商品名称为TPU5778）10g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70）5g、1，6—己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238）5g、乙酸丁酯50g、聚硅氧烷-聚醚共聚物（商品名称为Glide 440）5g、1-羟基-环己基-苯基甲酮（商品名称为184）5g。
实施例2
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚酯丙烯酸酯（商品名称为CN750 ）30g、热塑性聚氨酯树脂（商品名称为TPU 5715 ）5g、2(2—乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯（商品名称为SR256） 2g、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯（商品名称为EM2251）3g、正丁醇20g、乙酸丁酯30g、聚硅氧烷-聚醚共聚物（商品名称为Glide 440）5g、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（商品名称为UV1173） 5g。
实施例3
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：环氧丙烯酸酯（商品名称为CNUVE151NS）40g、热塑性聚氨酯树脂（商品名称为TPU5715）20g、二缩三丙二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR306NS）0.5g、1，6—己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238）0.5g、二甲苯35g、含氟流平剂（商品名称为BYK 340）3.5g、2，4，6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦（商品名称为TPO ）0.5g。
实施例4
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为CN9001NS）35g、热塑性聚氨酯树脂（商品名称为6151）30g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70）0.5g、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯（商品名称为EM2251）1.4g、甲基异丁基酮30g、聚硅氧烷-聚醚共聚物（商品名称为Glide 432）0.1g、1-羟基-环己基-苯基甲酮（商品名称为184）3g。
实施例5
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为CN8001NS）25g、热塑性聚氨酯树脂（商品名称为TPU5715）25g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70 ）3.5g、1，6—己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238 ）1.5g、二缩三丙二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR306NS）2g、乙酸丁酯25g、正丁醇14g、聚酯-聚硅氧烷共聚物（商品名称为BYK 310）3.0g、2，4，6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦（商品名称为TPO）1.0g。
实施例6
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为CN8001NS）为34g、热塑性丙烯酸酯（商品名称为WHT6320）为20g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70）为2g、1,6-己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238）为5g、乙酸丁酯为30g、正丁醇为5g、聚丙烯酸酯溶液（商品名称为Flow300）为1.5g、1-羟基环己基苯基甲酮（商品名称为Cibar184）为2.5g。
实施例7
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为6151）为32g、热塑性丙烯酸酯（商品名称为TPU5715）为13g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70）为1.5g、1,6-己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238）为2g、乙酸丁酯为40g、正丁醇为5g、聚醚改性聚二甲基硅氧烷（商品名称为BYK333） 为3g、1-羟基环己基苯基甲酮（商品名称为Cibar184）为3.5g。
 
实施例8
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯（商品名称为U400）为25g、热塑性聚氨酯（商品名称为WHT6320）为24g、丙烯酸异冰片酯（商品名称为EM70）为 0.8g、1,6-己二醇二丙烯酸酯（商品名称为SR238）为 1.2g、乙酸丁酯为36.33g、正丁醇为7.27g、聚硅氧烷-聚醚共聚物（商品名称为Glide 410）为2.9g、2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化磷（商品名称为CibarTPO）为2.5g。
制备方法
进一步地，本发明提供了上述实施例1~8中所述改性UV油漆的制备方法，上述实施例1~8中所述改性UV油漆均采用下述制备方法制备，具体包括如下步骤：
（1）将一定量的齐聚体与一定量的稀释单体、一定量的稀释剂混合均匀，得到漆液；
（2）向所述步骤（1）中的漆液中加入一定量的热塑性聚氨酯树脂，搅拌均匀，得到混合物；
（3）向所述步骤（2）中搅拌均匀的混合物中加入一定量的光引发剂和一定量的助剂，搅拌均匀，得到改性UV油漆。
对比例1
本实施例所述改性UV油漆，由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯CN8001NS为40g、丙烯酸异冰片酯EM70为4g、1,6-己二醇二丙烯酸酯SR238为2g、乙酸丁酯为40g、正丁醇为8g、聚丙烯酸酯溶液Flow300为2.5g、1-羟基环己基苯基甲酮Cibar184为3.5g。
对比例2
聚氨酯丙烯酸酯U400为30g、丙烯酸异冰片酯EM70为 3g、1,6-己二醇二丙烯酸酯SR238为 2g、乙酸丁酯为51.25g、正丁醇为10.25g、聚硅氧烷-聚醚共聚物Glide 410为1.5g、2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化磷CibarTPO 为2g。
性能测试试验：
1、粘度测试：分别测试上述实施例1~8中所述的改性UV油漆及对比例1、对比例2中所述UV油漆的粘度值，测定方法为：流动杯检试，采用NK-2盐田杯进行检测。
2、涂装
分别用上述实施例 1~4中所述的改性UV油漆以及对比例1中所述UV油漆用手动喷枪对玻璃与塑胶一体无缝化外观件产品进行喷涂，用上述实施例5~8中所述的改性UV油漆以及对比例2中所述UV油漆用手动喷枪对金属与塑胶一体无缝化外观件产品进行喷涂，喷涂方法如下：喷涂的压缩空气压力控制在0.4-0.8MPa，漆液流量控制在0.8-1.3ml/s，雾化喷幅应控制在15°-30°之间，（喷涂气压过低，则漆液雾化不充分，漆膜不均匀；喷涂气压过高时，漆液雾化好，但漆雾速度过快漆料损耗加大）用300目过滤布将改性UV油漆过滤到喷枪中，喷枪距离被喷涂物面的距离0.10-0.30m，膜厚度为15±5微米。喷涂完成后，喷涂好后，在室温下放置2 min，改性UV油漆能够更好的流平铺展在基材上，然后，在60℃条件下烘烤10 min，用UV固化机（实验中用到的UV固化机是Fusion公司产品，采用D型灯管，F300S灯具和LC6B传送带）固化时，在传送带线速度为3.0-5.0m/min，能量为1100-1400mJ/cm²的条件下进行紫外光固化，而后静置直至样品温度下降到室温。最后用胶带剥离金属或玻璃表面的油漆层，得到最终产品。
将上述实施例1~8中所述的改性UV油漆以及对比例1和对比例2中所述UV油漆分别进行喷涂、剥离后，对得到的最终产品上的UV漆层进行下述性能测试
（1）附着力测试  测试标准：ISO 2409
测试方法：使用外科手术刀的刀背在涂层上划12道划痕，其中至少两条划痕与其它划痕成90°角，以在表面上形成栅格，栅格的边长为1毫米。确保每条划痕都切割至基体材料。沿着划痕的两个方向各用刷子刷5次。把3M胶带（东莞奥米科公司，胶带型号为3M600）粘在表面上，用指尖将胶带擦紧，确保与涂层的良好接触，在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5-1秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。
等级划分：
5B：切口的边缘完全平滑，格子的方块都没有剥落；
4B：剥落部分的面积不大于与表面接触的胶带面积的5%；
3B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的5%，而不超过15%；
2B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的15%，而不超过35%；
1B：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的35%，而不超过65%。
本测试要求附着力性能≥3B。
（2）复合材料边界情况  
肉眼观察有无锯齿
（3）涂层柔韧性测试  测试标准《GB/T 1731-93漆膜柔韧性测定法》
测试方法：将油漆喷涂在厚度为0.175mm的PC片材上，在轴棒测定器上绕不同直径的轴棒进行弯曲，以其弯曲后不引起破坏的最小轴棒的直径mm来表示。
（4）中性盐雾测试
设备盐水喷雾试验机PC240005，盐雾实验测试48小时肉眼观察漆膜颜色、色泽有无变化。若颜色、光泽无变化，视为通过测试。
（5）恒温恒湿测试
测试方法：将样品在-40℃和85℃每个温度下各放置2小时，为一个周期，转换时间小于10秒，恢复时间小于5分钟，共10个周期，测试完成后在室温下恢复2小时。然后观察样品状况。若测试后漆膜无气泡，样品无涂层开裂、脱落、起泡、变色等异常现象变化，视为通过测试。
（6）冷热冲击测试
测试方法：将样品在-40℃和85℃每个温度下各放置2小时，为一个周期，转换时间小于10秒，恢复时间小于5分钟，共10个周期，测试完成后在室温下恢复2小时。然后观察样品状况。若测试后漆膜无气泡，样品无涂层开裂、脱落、起泡、变色等异常现象变化，视为通过测试。
测试结果如表1所示
表1实施例1~8中所述改性UV油漆性能测试结果