一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料的製作方法
2023-10-04 15:01:14
專利名稱：一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料的製作方法
技術領域：
本發明屬於塗料技術領域，特別涉及一種矽橡膠製品表面保護 用高彈性紫外光固化塗料。
背景技術：
矽橡膠具有彈性好，耐候性好，不易老化等優點，是製作手機、 電器產品按鍵的好材料，通過印刷塗裝可以獲得字體、圖案等使之 成為功能性製品，但矽橡膠的機械性能較差，製作的按鍵表面字體， 圖案容易磨損，因此必需塗覆一層耐磨塗料層加以保護。目前一般 在矽橡膠表面塗覆傳統熱固化塗料，傳統熱固化塗料一般需要在 15(TC 18(TC的溫度條件下烘烤1小時，固化時間較長，且該塗料 不夠高效節能、清潔環保。另外，由於矽橡膠是一種惰性很強的材 料，傳統熱固化塗料很難在其表面獲得良好附著力。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足而提供一種固化快速且 具良好的附著力、耐磨性、耐汙性、抗化學性的矽橡膠製品表面保 護用高彈性紫外光固化塗料。
本發明的目的是這樣實現的-
一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其製備步 驟如下a. 有機矽改性聚氨酯多元醇的製備
將多元醇與二異氰酸酯按當量比2: 1~2混合，在氮氣保護、 4(TC 10(TC溫度條件下反應4~6h，製得該有機矽改性聚氨酯多元 醇。
有機矽改性聚氨酯多元醇的製備過程，可添加金屬有機鹽類催 化劑，金屬有機鹽類催化劑為鋅、鉍、鋇、錫的有機鹽類催化劑。
多元醇為乙二醇、丙二醇、端羥基矽氧垸、三縮乙二醇、三縮 丙二醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇的一種或幾種。
二異氰酸酯為己二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、甲苯 二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯的一種或幾種。
b. 丙烯酸異氰酸酯預聚物的製備
將丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯與二異氰酸酯按當量比1: 2混 合，在氮氣保護、60'C 100'C溫度條件下反應4~6h,製得該丙烯 酸異氰酸酯預聚物。
所述的二異氰酸酯為己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯的一種或 兩種。
c. 大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂的製備 將有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸酯預聚物按當量比
1: l混合，在氮氣保護、65'C 8(TC溫度條件下反應4 6h，製得該 大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂，該樹脂具有光固 化活性，能參與自由基固化反應。
d. 紫外光固化塗料的製備將大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、活性單體、 引發劑、流平劑、消泡劑、助劑按以下重量百分比混合大分子量 直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂40% 60%、活性單體20% 德、引發劑1%~5%、流平劑2%、消泡劑1%、助劑0~1%，制 得該矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料。
其中，所述大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂的 分子量為2000-20000。
其中，所述的活性單體為單官能團線性醚鍵的丙烯酸酯、PO改
性三官能度丙烯酸酯的一種或兩種。
其中，所述的引發劑為二苯甲酮、a—羥基酮的一種或兩種。 其中，所述的助劑為醇類溶劑或酯類溶劑，醇類溶劑為乙醇、
異丙醇、正丁醇的至少一種，酯類溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯的一
種或兩種。
本發明的有益效果 一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光 固化塗料，該塗料由大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹 脂40% 60%、活性單體20%~40%、引發劑1%~5%、流平劑2 %、消泡劑1%、助劑0~1%混合而成；本發明的高彈性紫外光固化 塗料固化快速，效率高、能耗低、清潔環保，具良好的附著力；火 焰處理後的矽橡膠塗覆該塗料可使矽橡膠表面耐磨性、耐汙性、抗 化學性得到提高。
具體實施例方式
下面以具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明不受下述實施例的限定。 實施例1
一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其製備步 驟如下
步驟一
將聚酯多元醇與己二異氰酸酯按當量比2: 1混合，在氮氣保護、 4(TC溫度條件下反應4h，製得有機矽改性聚氨酯多元醇。有機矽改 性聚氨酯多元醇的製備過程，可添加鋅的有機鹽類催化劑。
步驟二
將丙烯酸羥乙酯與己二異氰酸酯按當量比l: 2混合，在氮氣保 護、60'C溫度條件下反應4h，製得丙烯酸異氰酸酯預聚物。 步驟三
將上述兩步驟製得的有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸 酯預聚物按當量比1: 1混合，在氮氣保護、65。C溫度條件下反應4h， 製得該大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
步驟四
將大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、單官能團 線性醚鍵的丙烯酸酯、二苯甲酮、流平劑、消泡劑按以下重量百分 比混合大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂40%、單 官能團線性醚鍵的丙烯酸酯20%、 二苯甲酮1%、流平劑2%、消泡
劑1%，製得矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料。
實施例2一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其製備步 驟如下
步驟一
將丙二醇與二苯基亞甲基二異氰酸酯按當量比2: 1混合，在氮 氣保護、60'C溫度條件下反應4.5h，製得有機矽改性聚氨酯多元醇。 有機矽改性聚氨酯多元醇的製備過程，可添加鉍的有機鹽類催化劑。
步驟二
將丙烯酸羥丙酯與甲苯二異氰酸酯按當量比l: 2混合，在氮氣
保護、8(TC溫度條件下反應4.5h，製得丙烯酸異氰酸酯預聚物。
步驟三
將上述兩步驟製得的有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸 酯預聚物按當量比1: 1混合，在氮氣保護、70。C溫度條件下反應5h，
製得該大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
步驟四
將大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、PO改性三 官能度丙烯酸酯、a—羥基酮、流平劑、消泡劑、乙醇按以下重量百 分比混合大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂45%、 PO改性三官能度丙烯酸酯25X、 a—羥基酮2%、流平劑2%、消泡 劑1%、乙醇0.2%，製得矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化 塗料。
實施例3
一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其製備驟如下
步驟一
將三縮乙二醇與二苯基亞甲基二異氰酸酯按當量比2: l混合， 在氮氣保護、80'C溫度條件下反應5h，製得有機矽改性聚氨酯多元 醇。有機矽改性聚氨酯多元醇的製備過程，可添加鋇的有機鹽類催 化劑。
步驟二
將丙烯酸羥丙酯與甲苯二異氰酸酯按當量比l: 2混合，在氮氣 保護、卯X:溫度條件下反應5h，製得丙烯酸異氰酸酯預聚物。 步驟三
將上述兩步驟製得的有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸 酯預聚物按當量比1: 1混合，在氮氣保護、75t:溫度條件下反應5.5h， 製得該大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
步驟四
將大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、PO改性三 官能度丙烯酸酯、(X—羥基酮、流平劑、消泡劑、醋酸乙酯按以下重 量百分比混合大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂55 % 、 PO改性三官能度丙烯酸酯35 % 、 a—羥基酮3 % 、流平劑2%、 消泡劑1%、醋酸乙酯0.5%，製得矽橡膠製品表面保護用高彈性紫 外光固化塗料。
實施例4
一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其製備步驟如下
步驟一
將三縮乙二醇和端羥基矽氧垸的混合物與甲苯二異氰酸酯和異 佛爾酮二異氰酸酯的混合物按當量比2: l混合，在氮氣保護、IO(TC 溫度條件下反應6h，製得有機矽改性聚氨酯多元醇。有機矽改性聚 氨酯多元醇的製備過程，可添加鋇和錫的有機鹽類催化劑。
步驟二
將丙烯酸羥丙酯與己二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯的混合物按 當量比l: l混合，在氮氣保護、10(TC溫度條件下反應6h，製得丙 烯酸異氰酸酯預聚物。
步驟三
將上述兩步驟製得的有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸 酯預聚物按當量比1: 1混合，在氮氣保護、80'C溫度條件下反應6h， 製得該大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
步驟四
將大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、單官能團 線性醚鍵的丙烯酸酯、PO改性三官能度丙烯酸酯、二苯甲酮、o_ 羥基酮、流平劑、消泡劑、正丁醇、醋酸丁酯按以下重量百分比混 合大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂60%、單官能 團線性醚鍵的丙烯酸酯和PO改性三官能度丙烯酸酯40%、 二苯甲 酮和(x—羥基酮5 % 、流平劑2%、消泡劑1%、正丁醇和醋酸丁酯1%， 製得矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料。用上述實施例得到矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗
料，在火焰處理後的矽橡膠'塗覆，矽橡膠製品的伸長率為200% 300%，附著力為5B， RCA紙帶磨擦儀下耐磨擦21000圈，耐甲醇 擦拭(500g砝碼)300次，具有良好的附著力、耐磨性、耐汙性、 抗化學性。
以上所述僅是本發明的較佳實施例，故凡依本發明專利申請範 圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本發 明專利申請範圍內。
權利要求
1、一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其特徵在於該塗料由大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂、活性單體、引發劑、流平劑、消泡劑、助劑混合而成，其重量百分比為大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂 40％～60％活性單體 20％～40％引發劑 1％～5％流平劑 2％消泡劑 1％助劑 0～1％，其中，所述大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂由有機矽改性聚氨酯多元醇與丙烯酸異氰酸酯預聚物按當量比1∶1混合，在氮氣保護、65℃～80℃溫度條件下反應4～6h製得。
2、 根據權利要求1所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述大分子量直鏈線型有機矽改性 聚氨酯丙烯酸樹脂的分子量為2000-20000。
3、 根據權利要求1所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述大分子量直鏈線型有機矽改性 聚氨酯丙烯酸樹脂合成所用有機矽改性聚氨酯多元醇由多元醇與二 異氰酸酯按當量比2: 1~2混合，在氮氣保護、40。C 10(TC溫度條件下反應4 6h，製得該有機矽改性聚氨酯多元醇。
4、 根據權利要求3所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述有機矽改性聚氨酯多元醇的制 備過程，可添加金屬有機鹽類催化劑，金屬有機鹽類催化劑為鋅、 鉍、鋇、錫的有機鹽類催化劑。
5、 根據權利要求3所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述的多元醇為乙二醇、丙二醇、端羥基矽氧垸、三縮乙二醇、三縮丙二醇、聚酯多元醇、聚醚多元 醇的一種或幾種。
6、 根據權利要求3所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述的二異氰酸酯為己二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯 的一種或幾種。
7、 根據權利要求1所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂合成所用丙烯酸異氰酸酯預聚物由丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯與二異氰酸酯按當量比1: 1混合，在氮氣保護、6(TC 100'C溫度條件下反應4~6h，製得該丙烯酸異氰酸酯預聚物。
8、 根據權利要求7所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述的二異氰酸酯為己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯的一種或兩種。
9、 根據權利要求1所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，其特徵在於所述的引發劑為二苯甲酮、a—羥基 酮的一種或兩種。
10、根據權利要求1所述的一種矽橡膠製品表面保護用高彈性 紫外光固化塗料，其特徵在於所述的助劑為醇類溶劑或酯類溶劑， 醇類溶劑為乙醇、異丙醇、正丁醇的至少一種，酯類溶劑為醋酸乙 酯、醋酸丁酯的一種或兩種。
全文摘要
本發明屬於塗料技術領域，特別涉及一種矽橡膠製品表面保護用高彈性紫外光固化塗料，該塗料由大分子量直鏈線型有機矽改性聚氨酯丙烯酸樹脂40％～60％、活性單體20％～40％、引發劑1％～5％、流平劑2％、消泡劑1％、助劑0～1％混合而成；本發明的高彈性紫外光固化塗料固化快速，效率高、能耗低、清潔環保，具良好的附著力；火焰處理後的矽橡膠塗覆該塗料可使矽橡膠表面耐磨性、耐汙性、抗化學性得到提高。
文檔編號C09D175/14GK101613569SQ20091004136
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者李志民 申請人:東莞市至誠塗料有限公司