一种改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料。
【背景技术】
[0002]紫外光固化涂料是一种受光纤照射后，能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化的高分子物质，与传统的自然干燥或热固化涂料相比，能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高和适合连续化大生产的涂料品质，符合当前世界各国日益重视环保的要求，被誉为环境友好型涂料。
[0003]随着人们环境意识日益增强，喜爱环保产品，紫外光固化涂料发展迅速，现已从最初的木材涂料发展到塑料装饰、金属部件涂装、医疗器械、电子元件、信息记录介质、感光印刷和光纤灯工业生产领域。随着社会的发展，人们对涂料的性能提出了更高的要求，现有的涂料其强度和抗菌性不是很理想，在长期使用的过程中，容易受环境等多种因素的影响而失去其性能，因此制备一种强度高、抗菌性好的涂料是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料，其强度高，抗菌性好。
[0005]本发明提出的一种改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体35-65份、环氧丙烯酸酯10-25份、有机硅改性丙烯酸树脂5-15份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2-7份、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯5-10份、改性纳米二氧化钛3-8份、纳米氧化铝2-8份、纳米氧化锌1-3份、纳米二氧化硅2-6份、氮化硅晶须2-5份、1-羟基环己基苯基甲酮0.3-1份、安息香双甲醚1-3份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2-5份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦0.5-2份、溶剂5_20份、流平剂0.8-1.8份、缓蚀剂1-1.8份。
[0006]优选地，其原料中，聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体、环氧丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯的重量比为40-60:13-22:8-15:3-6:7_10ο
[0007]优选地，其原料中，改性纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、氮化硅晶须的重量比为4-7:3-6:1.8-2.8:4-6:3_5。
[0008]优选地，其原料中，1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的重量比为0.5-0.9:
1.3-2.7:2.9-4.5:1-2。
[0009]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体48-53份、环氧丙烯酸酯18-21份、有机硅改性丙烯酸树脂10-13份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4-5份、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯8-9份、改性纳米二氧化钛5-6.3份、纳米氧化铝4-5.6份、纳米氧化锌2-2.5份、纳米二氧化娃4.7-5.6份、氮化娃晶须3.6-4.5份、1-轻基环己基苯基甲酮0.6-0.8份、安息香双甲醚1.8-2.3份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3.6-4.2份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦1.3-1.7份、溶剂10-17份、流平剂1-1.5份、缓蚀剂1.3-1.7份。
[0010]优选地，其原料按重量份包括以下组分:聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体50份、环氧丙烯酸酯20份、有机硅改性丙烯酸树脂12份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4.6份、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯8.7份、改性纳米二氧化钛5.8份、纳米氧化铝5份、纳米氧化锌
2.2份、纳米二氧化硅5份、氮化硅晶须4份、1-羟基环己基苯基甲酮0.65份、安息香双甲醚2.1份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮4份、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦1.5份、溶剂13份、流平剂1.2份、缓蚀剂1.5份。
[0011]优选地，改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:在氮气的保护下，将甲苯-2，4- 二异氰酸酯和二月桂酸二正丁基锡加入二甲苯中混合均匀，然后加入纳米二氧化钛分散均匀，升温至80-95°C，反应6-8h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到一次改性纳米二氧化钛；将一次改性纳米二氧化钛加入二甲苯中，加入2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇，升温至80-95°C，反应2-5h，然后加入对甲苯磺酸和乙烯基三乙氧基硅烷，反应10-15h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
[0012]优选地，改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备:在氮气的保护下，将甲苯-2，4- 二异氰酸酯和二月桂酸二正丁基锡加入二甲苯中混合均匀，然后加入纳米二氧化钛分散均匀，升温至90°C，反应7.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到一次改性纳米二氧化钛；将一次改性纳米二氧化钛加入二甲苯中，加入2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇，升温至85°C，反应3h，然后加入对甲苯磺酸和乙烯基三乙氧基硅烷，反应12h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
[0013]优选地，在改性纳米二氧化钛的制备过程中，甲苯_2，4-二异氰酸酯和纳米二氧化钛的摩尔比为4-5:1 ;优选地，甲苯_2，4- 二异氰酸酯和纳米二氧化钛的摩尔比为
4.3-4.8:1 ;优选地，甲苯-2，4- 二异氰酸酯和纳米二氧化钛的摩尔比为4.6:1。
[0014]优选地，加入到二甲苯中的一次改性纳米二氧化钛、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷的摩尔比为1:5-6:6-8 ;优选地，加入到二甲苯中的一次改性纳米二氧化钦、2_ 丁基-2-乙基_1，3-丙二醇、乙稀基二乙氧基娃烧的摩尔比为1:5.4-5.8:6.6-7.5 ;优选地，加入到二甲苯中的一次改性纳米二氧化钛、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、乙烯基三乙氧基硅烷的摩尔比为1:5.5: 7。
[0015]优选地，所述溶剂为异丁醇、醋酸乙酯、甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、甲基异丁基酮中的一种或者多种的组合。
[0016]本发明中，所述改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料，可以按照常规的紫外光固化涂料制备工艺，将各原料混合均匀后得到。
[0017]本发明中，选择了聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体、环氧丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸树脂作为主要物质，并添加了三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯作为活性稀释剂，调整了各组分的用量比，使涂料结合了各物质的优势，赋予涂料优异的附着力、柔韧性、耐磨性、耐热性和耐药性；改性纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、氮化硅晶须配合作为填料，并控制了各填料的含量，使其在体系中分散均匀，提高了涂料的强度的同时并赋予涂料优异的抗菌性，并且能阻隔紫外线和红外线，提高了涂料的耐候性和耐热性；优选方式中，改性纳米二氧化钛通过有机改性，改变了其表面的亲水性，变为了亲油性，提高了与涂料中有机物的相容性，使其在涂料中分散更加均匀，提高了纳米二氧化钛的补强作用，且将双键引入到了改性纳米二氧化钛分子中，其作为一种活性单体，能参与体系的光聚合作用，形成有机-无机杂化结构，提高了在涂料中的强度、硬度、耐磨性、抗菌性和稳定性。
【具体实施方式】
[0018]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0019]在具体实施例中，本发明提出的一种改性纳米二氧化钛紫外光固化涂料，其原料中，聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体的重量份可以为35、36、38、39、42、43、46、48、49、49.3、52、53、56、58、59、59.3、61、62、63、64.5、65 份；环氧丙烯酸酯的重量份可以为 10、12、13、15、18,19,19.3、21、23、23.4,24,24.6、25份;有机硅改性丙烯酸树脂的重量份可以为5、6、7、8,8.6、9、9.3、10、10.3、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15 份；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸