[发明专利]一种紫外光固化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化涂料，特别涉及一种具有优越的耐候性和耐化学侵蚀性， 可于户外长期使用的紫外光固化涂料。

背景技术

紫外光(UV)固化涂料是上世纪60年代发展起来的一种新型涂料，与传统涂料相比， UV固化涂料无溶剂挥发的污染问题、能量利用率高，广泛用于家用电器、木器家具、塑 料材料、仪器仪表、汽车部件、输油管道等各个方面，是发展很快的涂料品种之一，被 誉为21世纪绿色环保涂料。

但是，由于UV固化涂料的主要组成物的分子结构上带有可发生化学反应的双键，固 化机理是涂料组成物中光引发剂在接受紫外光辐照后分解产生活性自由基或阳离子，进 而引发涂料中丙烯酸树脂和活性稀释剂分子结构上双键发生聚合交联反应固化成膜。众 所周知，涂料体系中光引发剂和各组分分子结构上的双键不可能100％参加反应，致使 固化涂层中含有未反应的光引发剂以及树脂和/或稀释剂的残余双键。未反应的微量光引 发剂在日常使用中(尤其是户外使用)经长时间日光照射使残余的光引发剂继续分解， 形成的自由基对构成涂层材料的分子链的某些化学键产生分解；固化涂层中未参加反应 的残余双键长时间受日光照射而发生分解，两种情况均会造成固化膜层的老化，如变脆、 强度降低等现象，使固化膜丧失或缩短对基材的保护。

用于各种基材的UV固化涂料报道已很多，这些公知的UV固化涂料存在的一个主要 缺陷是其耐候性相对较脆弱，尤其在户外使用时其耐候性更为突出，所以，解决UV固化 涂料的耐候性已经是该行业的主要研究课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有优越的耐候性和耐化学侵蚀性，可用于户 外长期使用的紫外光固化涂料。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种紫外光固化涂料，它包括丙烯酸预聚物树脂、活性稀释剂、光引发剂和无机纳 米填料，所述无机纳米填料包括可以阻隔紫外线的无机纳米填料和可以阻隔红外线的无 机纳米填料，两者的重量比为2∶1～1∶2。

上述紫外光固化涂料，所述紫外光固化涂料各组分的重量份为：丙烯酸预聚物树脂 50～90份；活性稀释剂1～50份；光引发剂1～7份；无机纳米填料1～15份。

上述紫外光固化涂料，所述紫外光固化涂料各组分的重量份为：丙烯酸预聚物树脂 60～80份；活性稀释剂30～50份；光引发剂2～5份；无机纳米填料3～10份。

上述紫外光固化涂料，所述丙烯酸预聚物树脂是聚氨酯丙烯酸酯树脂或/和聚酯丙烯 酸树脂。

上述紫外光固化涂料，所述活性稀释剂是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙 烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯中 的一种或几种。

上述紫外光固化涂料，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、1 -羟基环己基苯乙酮(Irgacure 184)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷(TPO) 中的一种或几种。

上述紫外光固化涂料，所述可阻隔紫外线的无机纳米填料是纳米氧化锌或纳米二氧 化钛；所述可阻隔红外线的无机纳米填料是纳米氧化锡锑、纳米陶瓷粉或纳米氧化硅。

紫外光固化产品利用紫外光快速引发聚合，具有节省能源、利于环保、经济和高性 能等特点。本发明提供的紫外光固化涂料，是以丙烯酸预聚物树脂为主体组分，光引发 剂在紫外光照射下，经过裂解或氢转移产生活性自由基，活性自由基攻击丙烯酸预聚物 树脂和活性稀释剂中的不饱和双键，使双键变为单键从而使丙烯酸预聚物树脂和活性稀 释剂交联产生固体高聚物，无机纳米填料等呈分散状附着在基材上，形成固化膜。