一种双固化UV钢琴黑涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种双固化uv钢琴黑涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着高分子科学的发展以及人们在生活中对产品轻质化的需求，涂料被广泛应用于社会生活的各个领域，用以装饰和提高材料的各种性能塑料如abs，pc+abs，pc等基材的汽车内饰件，如开关面板，内门拉手，仪表板，中控面板等，表面喷涂一层涂料装饰并且保护基材表面。

2、目前大部分uv钢琴黑涂料成膜后涂层的耐磨性及抗划伤性能不能满足实际应用的需求。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种双固化uv钢琴黑涂料及其制备方法：通过将光引发剂、酯类溶剂加入至混合机中搅拌混合，之后加入环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、复合增强填料、流平剂以及纳米色浆继续搅拌混合，得到涂料a组分，通过将酯类溶剂、吸水剂bf-5加入至混合机中搅拌混合，之后加入hdi异氰酸酯继续搅拌混合，得到涂料b组分，使用时，将涂料a组分和涂料b组分混合均匀，得到该双固化uv钢琴黑涂料，解决了现有的uv钢琴黑涂料抗刮耐磨性差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种双固化uv钢琴黑涂料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一：按照涂料a组分、涂料b组分的配方分别称取原料，备用；

5、步骤二：将光引发剂、酯类溶剂加入至混合机中，在搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌混合10-15min，之后加入环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、复合增强填料、流平剂以及纳米色浆，在搅拌速率为800-1000r/min的条件下搅拌混合20-30min，得到涂料a组分；

6、步骤三：将酯类溶剂、吸水剂bf-5加入至混合机中，在搅拌速率为60-80r/min的条件下搅拌混合10-15min，之后加入hdi异氰酸酯，在搅拌速率为200-300r/min的条件下搅拌混合15-20min，得到涂料b组分；

7、步骤四：使用时，将涂料a组分和涂料b组分按照质量比为3-5：1混合均匀，得到该双固化uv钢琴黑涂料。

8、作为本发明进一步的方案：所述复合增强填料由以下步骤制备得到：

9、步骤a1：将纳米氮化硅放置于真空干燥箱中，在温度为120-125℃的条件下干燥2-3h，冷却至室温，得到干燥氮化硅；

10、步骤a2：将硅烷偶联剂kh-560以及乙醇溶液加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后边搅拌边逐滴加入乙酸调节反应体系的ph为4-5，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后加入干燥氮化硅并升温至70-75℃的条件下继续搅拌反应6-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下干燥20-30h，得到改性氮化硅；

11、步骤a3：将氧化石墨烯、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，超声波频率为30-40khz的条件下超声处理1-1.5h，之后加入活性炭、柠檬酸，在温度为80-85℃，搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用氢氧化钠溶液调节ph为7.5-8，之后继续搅拌反应30-40min，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为110-120℃的条件下干燥20-30h，之后加入至管式炉中，通入氮气保护，之后在温度为250-300℃的条件下煅烧4-5h，之后随炉冷却，得到改性石墨烯；

12、步骤a4：将改性氮化硅、改性石墨烯、三氯化铝以及无水四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为40-45℃，搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应6-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80-85℃的条件下干燥3-5h，得到复合增强填料。

13、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述硅烷偶联剂kh-560、乙醇溶液以及干燥氮化硅的用量比为2-5g：30-35ml：1g，所述乙醇溶液的体积分数为70-75％。

14、作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述氧化石墨烯、去离子水、活性炭以及柠檬酸的用量比为1g：80-100ml：5.5-6.5g：2.2-3.5g，所述氢氧化钠溶液的质量分数为30-35％。

15、作为本发明进一步的方案：步骤a4中的所述改性氮化硅、改性石墨烯、三氯化铝以及无水四氢呋喃的用量比10g：1-5g：0.2-0.3g：80-100ml。

16、作为本发明进一步的方案：一种双固化uv钢琴黑涂料，包括涂料a组分和涂料b组分；

17、所述涂料a组分包括以下重量份组分：

18、环氧丙烯酸树脂15-20份、聚酯丙烯酸树脂10-15份、聚氨酯丙烯酸树脂20-25份、活性单体10-15份、复合增强填料5-15份、光引发剂3-5份、流平剂0.5-1份、纳米色浆3-5份、酯类溶剂10-14份；

19、所述涂料b组分包括以下重量份组分：

20、酯类溶剂40-50份、吸水剂bf-5 0.3-0.5份、hdi异氰酸酯50-55份。

21、作为本发明进一步的方案：所述活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯tmpta、二缩三丙二醇二丙烯酸酯tpgda按照等质量比混合。

22、作为本发明进一步的方案：所述光引发剂为光引发剂184、光引发剂tpo、光引发剂369以及光引发剂819中的一种。

23、本发明的有益效果：

24、本发明的一种双固化uv钢琴黑涂料及其制备方法，通过将光引发剂、酯类溶剂加入至混合机中搅拌混合，之后加入环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、活性单体、复合增强填料、流平剂以及纳米色浆继续搅拌混合，得到涂料a组分，通过将酯类溶剂、吸水剂bf-5加入至混合机中搅拌混合，之后加入hdi异氰酸酯继续搅拌混合，得到涂料b组分，使用时，将涂料a组分和涂料b组分混合均匀，得到该双固化uv钢琴黑涂料；该制备方法在制备双固化uv钢琴黑涂料的过程中首先制备了一种复合增强填料，首先利用硅烷偶联剂kh-560将干燥氮化硅进行改性，硅烷偶联剂kh-560水解后其上的硅氧烷基团转变成硅醇基团，之后脱水缩合并接枝在干燥氮化硅的表面上，同时引入环氧基，形成内部为氮化硅粒子外部为有机物的核层结构，之后利用柠檬酸对氧化石墨烯进行改性，在加热条件下使得氧化石墨烯上的环氧基能与柠檬酸开环生成羟基和酯基醇结构，引入羟基，之后利用改性氮化硅、改性石墨烯复合，使得改性氮化硅上的环氧基能够与改性石墨烯上的羟基反应，使两者以化学键的方式进行连接，氮化硅、石墨烯两者均具有良好的硬度以及力学性能，两者协同作用下能够表现出促进作用，而且经过改性后两者均具有良好的分散性，在涂料中能够分散均匀，因此，将复合增强填料加入至双固化uv钢琴黑涂料中能够赋予其良好的耐磨性、抗刮性，使得形成的涂层不易被破坏磨损，能够对内部的基体进行有效的保护。