一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料及其应用的制作方法

1.本发明涉及塑料用涂料领域，具体涉及一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料及其应用。


背景技术：

2.塑料由于质轻、易加工、耐腐蚀、资源丰富等特点，已卢泛替代了传统的材料，如金属、木材、皮革等，普遍冉现在我们日常生活中。但塑料制品成型加工时会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺陷，且易产生老化变脆、划痕、沾污、静电等问题。涂装涂料可以避免上述缺陷和问题，研发塑料涂料已受到涂料工作者的广泛关注。但由于塑料是低表面能物质，其表面涂装要比钢铁、木器、建筑等表面涂装困难得多，附着力成为制约塑料涂料发展的一个重大障碍。需要根据不同的塑料底材选择不同配方的涂料，这样才能产生更好的附着力。随着人民生活水平的提高和环保意识的加强，塑料涂料也像其它涂料一样，正向着功能化和环保化方向发展。为提供更好的表面防护性能和环保性能，人们越来越多地在塑胶表面上使用功能涂料。目前铺张建材中，塑胶类虽满足国内外耐磨测试数据达标。但因标准仅为参考，达标的塑胶产品实际使用效果很差，易损伤。而建材中木材类产品耐水性不足，因此需要提供一种增强塑胶表面抗损伤性能的涂料。在使用过程中因发现微小划痕扩展会降低产品使用寿命。补强微小划痕会大大延长产品使用寿命。


技术实现要素：

3.要解决的技术问题：本发明的目的是提供针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料，通过加入气干性醇酸树脂自修复微囊，使塑胶类产品耐磨性能强，制造工艺简单，大大降低了生产成本。
4.技术方案：一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料，所述涂料包括以下重量百分比的成分：添加剂为余量；其中所述丙烯酸酯低聚物包括聚酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物或聚氨酯丙烯酸酯低聚物中任意一种或两种及两种以上的组合物，所述单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯中
的任意一种或两种及两种以上的组合物。优选的，所述丙烯酸酯低聚物的重均分子量的范围为50-40000g/mol。优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物包括含有氢化苯基甲烷二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯结构的聚氨酯。优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物还包括含有聚四氢呋喃(c4h8o)n结构的聚氨酯，其中n＝2～20。优选的，所述引发剂包括有机过氧化物、偶氮化合物、醌、二苯甲酮、亚硝基化合物、丙烯酰卤、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、三丙烯酰基咪唑、联咪唑、二酮或苯基酮中的任意一种或两种及两种以上的组合物。优选的，所述二酮包括二苯基二酮和联乙酰，所述苯基酮包括苯乙酮、2,2,2-三-溴-1-苯基乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2,2-三溴-1-(2-硝基苯基)乙酮、二苯甲酮、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮。优选的，所述添加剂包括超微细合成二氧化硅、硅微粉、三氧化二铝、陶瓷粉、增塑剂、除甲醛添加剂、抗菌添加剂、抗沉降剂、颜料、消光剂、蜡、磨料、微粉化蜡、铝、钙、镁、锌的硬脂酸盐、聚甲基脲、分散剂中的任意一种或两种及两种以上的组合物。优选的，所述气干性醇酸树脂自修复微囊的制备方法为：将10g明胶液和20g气干型醇酸树脂，加入反应釜中，在转速400r/min，温度60℃条件下搅拌90min，加入3g硫酸钠溶液，在冰水浴条件下，继续搅拌30min，加入3g戊二醛，继续搅拌3min后，静置10min，过滤并烘干即得。优选的，所述塑料类产品基材包括：a.lvt类产品；b.硬质不发泡spc碳酸钙，pvc粉混合类芯材产品，硬质pvc粉和碳酸钙粉混合类发泡产品，lvt与硬质发泡芯材混合结构产品，lvt与硬质不发泡芯材混合结构产品，硬质发泡芯材与硬质不发泡混合芯材结构产品；c.任何其他芯材、底材但表面以上述几种材质作为面层的产品；d.上述a、b、c中材料再经印刷后的产品、或压贴彩膜的产品，或压贴耐磨塑胶膜的产品，或者印刷，压贴彩膜，压贴耐磨层工艺不同顺序的组合的产品。上述的针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.将紫外光固化涂料涂覆至塑料基材上，涂覆量为3-300g/m2，涂覆道数不限；s2.在涂覆结束后，每道通过红外处理调整漆膜效果；s3.最后通过紫外辐照使所述涂料组合物固化。有益效果：本发明的具有以下优点：1.本发明中用紫外光固化涂料层代替耐磨塑胶层提供耐磨性能，紫外光固化涂料层的耐磨性能强于耐磨塑胶层，从而提高了产品的耐用性的强度和寿命；2.本发明中取消了耐磨塑胶层的涂覆工艺，有效的解决了因耐磨层收缩问题导致需要回火、冷却等复杂的制造工艺问题，在塑胶基材层压贴彩膜层后，直接涂覆紫外光固化涂料层，得到产品，工艺简单，大大降低了生产成本；3.本发明中采用气干性醇酸树脂修修复微囊，使固化后的涂层在受到轻微磨损
时，气干醇酸树脂渗出，与空气反应成膜，及时修补微观破损处，使得涂层破裂处不会继续延伸，避免了涂层接下来的破裂，起皮，延长了阻燃涂层的使用寿命。
具体实施方式
实施例1一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯150kg，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮80kg，二氧化硅150kg，三氧化二铝50kg，搅拌均匀,加入气干性醇酸树脂修修复微囊70kg，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为10g/m2，涂覆1道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度40℃，时间6秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为100mj/cm2。实施例2一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯150kg，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮80kg，二氧化硅150kg，三氧化二铝50kg，搅拌均匀,加入气干性醇酸树脂修修复微囊70kg，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为10g/m2，涂覆2道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度80℃，时间1秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为1000mj/cm2。实施例3一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温
至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯150kg，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮80kg，二氧化硅150kg，三氧化二铝50kg，搅拌均匀,加入气干性醇酸树脂修修复微囊70kg，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为130g/m2，涂覆8道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度40-80℃，时间1-6秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为100-1000mj/cm2。实施例4一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，二丙二醇二丙烯酸酯150kg，苯乙酮80kg，二氧化硅150kg，三氧化二铝50kg，搅拌均匀,加入气干性醇酸树脂修修复微囊70kg，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为150g/m2，涂覆6道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度80℃，时间1秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为100mj/cm2。实施例5一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯150kg，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮80kg，硅微粉200kg，搅拌均匀,加入气干性醇酸树脂修修复微囊70kg，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为200g/m2，涂覆10道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度80℃，时间1秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为1000mj/cm2。对比例1
一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.在反应釜中加入氢化苯基甲烷二异氰酸酯15kg，与聚四氢呋喃75kg，待反应釜升温后搅拌均匀，然后升温至200℃，反应3h，降温，加入丙烯酸10kg，反应2小时，降温至100℃，降温至50℃，得到聚氨酯丙烯酸酯；步骤2.在步骤1制备得到的聚氨酯丙烯酸酯中加入聚酯丙烯酸酯低聚物200kg，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯150kg，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮80kg，硅微粉200kg，搅拌均匀，制得针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料。一种针对塑胶类产品的自修复耐刮耐磨紫外线固化涂料的应用方法：1.硬质不发泡spc碳酸钙、pvc粉混合类芯材上印刷纹路或喷墨打印纹路后，再通过辊涂方式，涂覆上述涂料，涂覆量为200g/m2，涂覆10道；2.通过红外处理调整漆膜效果，温度80℃，时间1秒；3.紫外辐照使所述涂料组合物固化，紫外辐照的参数为1000mj/cm2。将实施例1-3和对比例1中得到的涂料薄膜进行力学性能测试，结果如下表1所示。从上表中可以看出，实施例中的自修复耐刮耐磨涂料的性能明显由于对比例。