说明书一种抗划痕漆面保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种漆面保护膜及其制备方法，尤其涉及一种抗划痕漆面保护膜及其制备方 法。
背景技术
从汽车诞生以来，人类追求汽车养护的脚步从未停止。为了让爱车始终光亮如新，人们 想了很多办法,提高漆面亮度、减少漆面损伤的打蜡诞生了。为了追求更长久、有效的保护效 果，有了封釉、镀膜技术的出现。但随着科技的发达,我们对汽车车身养护的要求也越来越多， 要更简便、更实用、更时尚，于是车身漆面贴膜也就顺势而生了。
现在使用的汽车漆面贴膜用的是PVC膜，但是PVC膜中增塑剂含量高，易发生增塑剂 析出等状况，影响使用性能及使用寿命，而聚氨酯膜不存在增塑剂的问题，而且聚氨酯的种 类多种多样，通过一定的聚合得出的聚氨酯制备得到的膜能够满足大部分性能，如透明性， 软硬度、拉伸强度等。但是，聚氨酯膜也有着其限制，如易划伤、水解等，这些问题的存在 影响着其保护性能和使用寿命。因此，解决聚氨酯的限制，就能大大提升聚氨酯的使用性能 及使用寿命，提升其在漆面保护贴膜中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗划痕漆面保护膜及其制备方法，所述抗划痕漆面保护膜是由 抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成，抗划痕聚氨酯膜用聚氨酯膜的表面改性剂对聚氨 酯膜的一面进行表面改性得到的，在该改性表面含有含氟硅的链段，在使用过程中，表面改 性的一面面向外侧，直接与空气相接触不仅大大的提高了聚氨酯膜的抗划痕性能，同时还提 高了其拒水拒油耐酸耐碱性能，大大降低了其使用过程中水解老化，提高了保护性能，延长 了使用寿命。
本发明的抗划痕漆面保护膜，其特征是：所述抗划痕漆面保护膜是由抗划痕聚氨酯膜、 丙烯酸胶和离型纸组成；所述抗划痕聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下，采用钢珠针头进行测试，划透所述抗划痕聚氨 酯膜的最小负荷为3kg。
表面含有该氟硅链结构，有利于提高聚氨酯膜的表面强度，减少摩擦力，降低其表面张 力，因而可以起到抗划痕、拒水拒油等作用。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜，所述聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为85～95A。选 取合适的聚氨酯，有利于表面改性反应的进行，聚氨酯的软硬度与其固化交联程度有一定关 联，在该软硬度范围内残留的反应基团比较多，有利于表面改性反应的进行。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液混合，反应，分离提纯，得到3-羟基-2,4-二(三氟甲 基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将所述3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二 醇加入丙酮中，反应，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，制备得到所述聚氨酯膜的表面改 性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将所述聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在所述聚氨酯膜的一面，然后经紫外光照射 引发反应，烘干，得到所述抗划痕聚氨酯膜；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在所述抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，烘干，然后与离型纸进行压合。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，步骤1)中，所述NaOH溶液的浓度为 2～4mol/L，在该浓度范围内，NaOH可以很好的引发反应，并且为反应的进行提供良好的碱 性环境；所述3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液按质量比为1:5～7，反应温度为40～50℃，反应时 间为2～3h，在该原料比、反应温度和反应时间的条件下，所得到的3-羟基-2,4-二(三氟甲基) -丁醛的转化率较高。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，步骤2)中，所述3-羟基-2,4-二(三氟 甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按摩尔比为3～4:1，所述丙酮和 1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按质量比为5～10:1，反应温度为50～60℃，反应时间 为5h，控制3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛过量，适当的反应条件，增加反应的转化率，确 保最终产物为含氟硅的二醛。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，步骤3)中，所述含氟硅的二醛、光引 发剂和水按质量比为46～48:0.5～1:50。该比值下混合液体的粘度适中，有利于生产加工，同 时在该比值下表面改性剂与聚氨酯膜表面有着良好的反应性。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，步骤4)中，所述聚氨酯膜的表面改性 剂的涂覆量为1～3g/m2，烘干温度为70～80℃，烘干时间为15～30min。涂覆量少于1g/m2，改 性效果不佳，所能达到的保护效果不明显，涂覆量大于3g/m2，则产生的固化交联效果太强， 影响对聚氨酯膜的性能，如软硬度等，不能满足使用条件；涂覆量控制在1～3g/m2是因为在 此范围内达到的效果最好，既能起到良好的保护效果，又能达到使用的要求。
如上所述的一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，步骤5)中，所述上胶的量为40～60g/m2， 烘干温度为40～120℃，烘干时间为8～12min。
含氟硅的二醛表面改性聚氨酯膜的原理为：
有益效果：
一种抗划痕漆面保护膜是由抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成，抗划痕聚氨酯膜 是采用聚氨酯膜的表面改性剂对聚氨酯膜进行表面交联改性得到的，在醛基与聚氨酯膜表面 的活性基团进行交联反应的同时，还引入含氟硅的链段，大大的提高了聚氨酯膜的抗划痕性 能以及拒水拒油耐酸耐碱性能，大大降低了其使用过程中水解老化，提高了保护性能，延长 了使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员 可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。
本发明的一种抗划痕漆面保护膜，抗划痕漆面保护膜是由抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和 离型纸组成；抗划痕聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为85～95A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下， 采用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg。
实施例1
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为2mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液 按质量比为1:5，反应，反应温度为40℃，反应时间为2h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将所述3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二 醇加入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二 醇摩尔比为3:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇质量比为5:1，反应，反 应温度为50℃，反应时间为3h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为46:0.5:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在聚氨酯膜的一面，涂覆量为1g/m2，然后经紫外光 照射引发反应，烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为15min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗划痕 聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为85A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下， 采用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为40g/m2，烘干，烘干温 度为40℃，烘干时间为8min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，其是 由抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。
实施例2
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液 按质量比为1:7，反应，反应温度为50℃，反应时间为3h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇加 入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇摩 尔比为4:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇质量比为10:1，反应，反应 温度为60℃，反应时间为5h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为48:1:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在所述聚氨酯膜的一面，涂覆量为3g/m2，然后经紫 外光照射引发反应，烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为30min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗 划痕聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为95A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下， 采用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为60g/m2，烘干，烘干温度 为120℃，烘干时间为12min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，其是由抗 划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。
实施例3
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为3mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液 按质量比为1:6，反应，反应温度为45℃，反应时间为2.5h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇加 入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按 摩尔比为3.5:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按质量比为8:1，反应， 反应温度为55℃，反应时间为4h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为47:0.8:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在聚氨酯膜的一面，涂覆量为2g/m2，然后经紫外光 照射引发反应，烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为20min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗划痕 聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为90A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下，采 用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为50g/m2，烘干，烘干温 度为100℃，烘干时间为10min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，其是由 抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。
实施例4
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液 按质量比为1:5，反应，反应温度为42℃，反应时间为2h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇加 入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按 摩尔比为4:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按质量比为6:1，反应，反 应温度为52℃，反应时间为4h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为46:0.7:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在聚氨酯膜的一面，涂覆量为1.5g/m2，然后经紫外 光照射引发反应，烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为25min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗划 痕聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为88A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下，采 用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为55g/m2，烘干，烘干温度为 80℃，烘干时间为9min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，其是由抗划痕 聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。
实施例5
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为2.5mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶 液按质量比为1:5.5，反应，反应温度为40℃，反应时间为2h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将所述3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二 醇加入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二 醇摩尔比为3:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇质量比为5:1，反应，反 应温度为50℃，反应时间为3h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为46:0.6:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在聚氨酯膜的一面，涂覆量为1g/m2，然后经紫外光 照射引发反应，烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为15min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗划痕 聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为86A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下， 采用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为40g/m2，烘干，烘干温 度为40℃，烘干时间为8min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，抗划 痕漆面保护膜是由抗划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。
实施例6
一种抗划痕漆面保护膜的制备方法，包括以下步骤：
1)3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；
将3,3,3-三氟丙醛和浓度为3.5mol/L的NaOH溶液混合，3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶 液按质量比为1:6.5，反应，反应温度为50℃，反应时间为3h，分离提纯，得到3-羟基-2,4- 二(三氟甲基)-丁醛，结构式为：
2)含氟硅的二醛的合成；
然后将3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇加 入丙酮中，3-羟基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇摩 尔比为4:1，丙酮与1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇质量比为10:1，反应，反应 温度为60℃，反应时间为5h，分离提纯，得到含氟硅的二醛，其结构式为：
3)聚氨酯膜的表面改性剂的制备；
将含氟硅的二醛、光引发剂和水共混配成均匀溶液，含氟硅的二醛、光引发剂和水按 质量比为48:0.8:50，制备得到聚氨酯膜的表面改性剂；
4)抗划痕聚氨酯膜的制备；
将聚氨酯膜的表面改性剂均匀的涂覆在所述聚氨酯膜的一面，涂覆量为3g/m2，然后经紫 外光照射引发反应，烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为30min，得到抗划痕聚氨酯膜，抗 划痕聚氨酯膜是表面含有如下分子结构的聚氨酯膜，
该聚氨酯膜为流延膜，软硬度范围为92A，按国标GB/T 9279-2007，在规定条件下，采 用钢珠针头进行测试，划透抗划痕聚氨酯膜的最小负荷为3kg；
5)抗划痕漆面保护膜的制备；
在抗划痕聚氨酯膜的未经过表面改性的一面上胶，上胶的量为60g/m2，烘干，烘干温度 为120℃，烘干时间为12min，然后与离型纸进行压合，即得到抗划痕漆面保护膜，其是由抗 划痕聚氨酯膜、丙烯酸胶和离型纸组成。