[发明专利]一种双重固化自修复涂层、包含其的保护膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双重固化自修复涂层、包含其的保护膜及其制备方法，双重固化自修复涂层按重量百分比计，包括如下组分：聚碳酸酯多元醇为5～15％、热固化丙烯酸酯多元醇为15～25％、UV固化丙烯酸酯多元醇为5～10％、纳米颗粒为0.5～1％、流平剂为0.5～1.5％、光稳剂为1～1.5％、消泡剂为0.5～1.5％、光引发剂为0.5～2.5％、异氰酸酯为15～20％、溶剂为36～43％，各组分的重量百分比之和为100％。本发明以丙烯酸酯多元醇和聚碳酸酯多元醇为基础，同时加入光引发剂和异氰酸酯，先进行热固化再进行UV固化，并且加入纳米颗粒，制得一种化学稳定性好、耐污性能好、耐磨性能好的自修复涂层。

技术领域

本发明涉及自修复涂料技术领域，具体涉及一种纳米粉末作为添加剂利用双重固化制得的高抗污效果自修复涂层、包含其的保护膜及其制备方法。

背景技术

自修复涂料是20世纪90年代提出来的一种智能涂料，当涂膜受到损坏后具有自修复功能，能够在涂层破损时发挥自愈作用，可以大大延长涂料的使用寿命。因此研制可以感应材料的破坏、进而依靠材料自身的性能实现材料破损处的自修复的材料具有重要意义。由丙烯酸多元醇树脂和异氰酸酯聚合而成的多嵌段聚合物，通过调节自身的软硬段的组成成分和比例可以有效的控制聚氨酯的分子结构和物理化学性能，凭借此特点，聚氨酯可广泛的应用在表面涂饰。

传统的自修复涂层制备方法分为热固法和UV法。其中，用热固法制备的自修复涂层往往抗污效果一般，耐磨性能差；用UV法制备的自修复涂层耐老化性能差，耐污性能不强，这大大限制了自修复涂层的应用和发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有自修复涂层耐污性能差，耐候性能一般和容易产生划痕的技术缺陷，提供一种双重固化自修复涂层、包含其的保护膜及其制备方法。本发明提供了一种能够快速修复且抗污性能优异的聚氨酯涂层，该涂层铜刷刷后可无限次自我修复，且有优异拉伸性、抗污性、耐刮擦性和耐老化性。本发明以丙烯酸酯多元醇和聚碳酸酯多元醇为基础，利用其特有的软段和硬段，有效吸收外力，提供自修复效果，同时加入光引发剂和异氰酸酯，先进行热固化再进行UV固化，并且加入特殊功能的纳米颗粒，制得一种高交联、拉伸延展率好、拉伸强度高、化学稳定性好、耐污性能好、耐磨性能好的自修复涂层。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种双重固化自修复涂层，按重量百分比计，包括如下组分：

聚碳酸酯多元醇为5％～15％、热固化丙烯酸酯多元醇为15％～25％、UV固化丙烯酸酯多元醇为5％～10％、纳米颗粒为0.5％～1％、流平剂为0.5％～1.5％、光稳剂为1％～1.5％、消泡剂为0.5％～1.5％、光引发剂为0.5％～2.5％、异氰酸酯为15％～20％、溶剂为36％～43％，各组分的重量百分比之和为100％。

本发明通过聚碳酸酯多元醇和丙烯酸酯多元醇，在异氰酸酯和光引发剂的作用下，利用双重固化技术，使涂层内部实现高交联度的同时，还保留了良好的自修复性能，从而使该自修复涂层拥有良好的抗污性能。

优选地，所述聚碳酸酯多元醇主要为脂肪族二元醇，分子量为1000～5000，羟值为50～250mgKOH/g。

优选地，所述热固化丙烯酸酯多元醇为端基不含乙烯基的丙烯酸酯二元醇或三元醇，分子量为500～3000，羟值为100～300mgKOH/g。

优选地，所述UV固化丙烯酸酯多元醇为端基含乙烯基的丙烯酸酯二元醇或三元醇，分子量为450～3000，羟值为100～220mgKOH/g。

优选地，所述纳米颗粒为TiO₂、ZnO中的一种或两种，粒径为10～200nm。

优选地，所述流平剂为有机硅类流平剂；更优选为聚酯改性聚二甲基硅氧烷类、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、聚酯聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂中的至少一种。