[发明专利]一种含硅和氟的环氧(甲基)丙烯酸酯紫外光固化复合涂料及其制备方法无效
申请号: | 200910038967.8 | 申请日: | 2009-04-24 |
公开(公告)号: | CN101531839A | 公开(公告)日: | 2009-09-16 |
发明(设计)人: | 刘伟区;唐春怡 | 申请(专利权)人: | 中国科学院广州化学研究所 |
主分类号: | C09D4/06 | 分类号: | C09D4/06 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 | 代理人: | 杨晓松 |
地址: | 510650广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 甲基 丙烯酸酯 紫外 光固化 复合 涂料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及涂料领域,特别涉及一种含硅和氟的环氧(甲基)丙烯酸酯 紫外光固化复合涂料及其制备方法。
背景技术
紫外光固化涂料具有极高的固化速率,不含溶剂或少量的惰性稀释剂, 固化时无需加热,因此它具有污染小、能耗低、效率高、适用性广等特点, 近年来广泛应用于新型建材、金属电子元件封装、光学纤维包覆和粘接等领 域。目前,常用的紫外光固化涂料主要由环氧树脂与甲基丙烯酸或丙烯酸反 应而生成,具有来源丰富、硬度高和价格低廉等特点,但是存在耐候性和耐 磨性差、容易开裂和污染等问题。在涂料中添加硅材料能够提高涂层的耐候 性、耐碱性和光泽度,添加有机氟化合物可以呈现明显的抗污作用;但是, 如果涂料中添加的硅、氟材料在固化时未参与交联反应,则使得复合涂料的 微相间相容性差、涂料性能不能充分发挥、使用寿命缩短。中国专利CN 1432613A公开了一种含硅和氟共聚物涂料,虽然兼具氟、硅材料的特点, 但其制备过程需要经过多元反应,而且原料不易获得、共聚物多为线性材料、 所含光敏基团少,其固化后容易出现磨损和收缩变形的问题。中国专利CN 101333347A公开了一种抗污和防涂鸦涂料,将有机硅、氟丙烯酸酯低聚物 应用到涂料中,但存在涂层磨损和收缩变形的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点,提供一种环保、抗污、 耐候、耐磨且无需有机溶剂的含硅和氟的环氧(甲基)丙烯酸酯紫外光固化 复合涂料。
本发明的另一目的在于提供一种上述复合涂料的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种含硅和氟的环氧(甲基)丙烯酸酯紫外光固化复合涂料,按重量份 计包括下述组分:
环氧(甲基)丙烯酸酯 100份;
笼型倍半硅氧烷 0.01~100份;
含氟(甲基)丙烯酸酯 0.01~100份;
活性稀释单体 10~20份;
光引发剂 0.5~5份;
助剂 0.5~5份。
所述环氧(甲基)丙烯酸酯是双酚A型环氧甲基丙烯酸酯树脂或双酚A 型环氧丙烯酸酯树脂,由双酚A型环氧树脂与甲基丙烯酸或丙烯酸反应得 到,具体合成方法如下:将100重量份双酚A型环氧树脂加热搅拌至70~90 ℃;然后加入0.1~100重量份的(甲基)丙烯酸、0.1~2重量份的催化剂 和0.01~1重量份的阻聚剂,再升温至100~120℃,反应3~7小时,制 得双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.01~0.54。
所述催化剂包括四丁基溴化铵、四乙基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、三 甲基苄基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、三乙基苄基溴化铵、N,N-二甲基苄胺、 N,N-二甲基苯胺、三苯基锑、乙酰丙酮铬或季铵盐;
所述阻聚剂包括对甲氧基苯酚、对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,5-二甲基 对苯二酚或2,6-二叔丁基对甲苯酚。
所述笼型倍半硅氧烷是含一种或一种以上甲基丙烯酰氧基功能团的多 面体低聚倍半硅氧烷单体,是一种分子水平的有机-无机杂化材料,其核心 是硅和氧组成的笼形无机骨架,顶点硅连接伸向空间的甲基丙烯酰基基团; 它不是有机相和无机相的简单加合,而是有机相和无机相在纳米至亚微米及 至分子水平上的结合,因而兼具有机和无机材料的耐热性、耐氧化性、抗形 变和易加工的特点。笼型倍半硅氧烷的分子式为[RSiO3/2]n,即硅元素与氧 元素之比为1∶1.5,n为大于或等于6的整数,R为含甲基丙烯酰氧基的基 团。笼型倍半硅氧烷的合成方法如下:首先,将0.1~10重量份的催化剂、 1~60份的水、100~500重量份的极性溶剂混合并搅拌;然后缓慢滴加含 甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂100重量份和极性溶剂10~200重量份的混 和物,常温下反应1~5小时后除去极性溶剂和水;再加入100~500重量 份的甲苯于70~100℃下冷凝回流3~5小时,除去甲苯和水,制得含甲 基丙烯酰氧基的笼型倍半硅氧烷。
所述催化剂包括酸性催化剂如盐酸、甲酸或硫酸,或者是碱性催化剂如 四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、氢氧化钾或氢氧化钠。
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