本發(fā)明屬于功能涂料領(lǐng)域，具體涉及一種eb/準分子燈固化抗污組合物。

背景技術(shù)：

1、隨著科學技術(shù)的不斷進步和國民生活水平的不斷提高，人們對精神生活的需求也越來越高，這要求產(chǎn)品在滿足人們基本物質(zhì)功能要求的同時，還需符合人們對精神生活的追求和向往。啞光、抗指紋、抗污材料可以通過表面涂層技術(shù)來實現(xiàn)。表面涂層技術(shù)不但可以改變材料的外觀，而且使表面的物理化學性能得到改善。通過表面涂層技術(shù)，搭配合適的功能改性劑可以顯著提高基材的耐化學品、耐劃傷與抗菌等性能。涂料已成為應用最廣泛的表面涂層技術(shù)。

2、從涂料固化方式上來看，可以通過熱固化或輻射的方法獲得。相比熱固化，輻射固化技術(shù)更加順應市場發(fā)展前景。輻射方法包括紫外光(uv)和電子束(eb)照射，輻射方法固化速度快，是新興的涂料固化方法。與uv固化相比，eb固化具有如下優(yōu)點：電能的利用率高；固化速度更快；eb的能量大，足以直接打開丙烯酸酯，產(chǎn)生自由基，引發(fā)聚合反應，因此不需要引發(fā)劑，提高了涂料的儲存穩(wěn)定性，并降低光引發(fā)劑分解產(chǎn)生的副產(chǎn)物帶來的顏色和氣味；eb的穿透能力強，能高達幾厘米，而uv固化只能透過幾十微米的厚度；eb無需考慮有色體系特別是深色體系的影響，而uv固化需要避開顏料與光引發(fā)劑在吸收波長窗口。此外，近年來新起一種準分子燈技術(shù)，然而其高能量下的光線穿透力僅能達到0.1微米，無單獨使用價值。

3、另一方面，涂料的組成對于其抗污性能至關(guān)重要。目前市場上的大多數(shù)有機涂料，為了提高抗污性，通常會添加含氟類或含硅類助劑，這些助劑通過降低涂層表面的表面張力，使水和油等液體不易在涂層表面鋪展，從而提高涂層的抗污性。然而，這些助劑在涂層使用過程中，尤其是在長時間受到摩擦的情況下，其抗污性能可能會急劇下降，這是因為摩擦作用可能導致涂層表面的助劑分布不均或被磨損，使得涂層表面的抗污性能降低，從而容易粘附指紋和其他污染物；此外，在制備啞光漆的過程中，一個常見的方法是在涂料中加入大量的消光粉，消光粉作為一種不溶性固體顆粒，可以散射光線，從而降低涂層表面的光澤度，實現(xiàn)啞光效果，然而，過量的消光粉可能會劣化涂層的整體性能，這是因為消光粉顆粒可能會影響涂料的流變性能，導致涂層在施工過程中出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，同時，消光粉的加入還可能降低涂層的性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有eb輻射抗污組合物涂層的抗指紋性、持續(xù)抗污性不足以及需額外添加消光劑達到啞光的缺陷。通過配方設計，以及自制的功能改性劑i、功能改性劑ii，結(jié)合172nm準分子燈固化、eb固化技術(shù)，提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物及其制備方法。

2、本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物用功能改性劑i，其制備方法包括如下步驟：

3、(1)將三羥甲基丙烷和全氟辛酰氯在縛酸劑三乙胺的作用下進行酯化反應，得到中間產(chǎn)物i；

4、(2)將中間產(chǎn)物i和甲基丙烯酸異氰基乙酯在阻聚劑對羥基苯甲醚，催化劑二月桂酸二丁基錫作為作用下發(fā)生親核加成反應，得到含有中間產(chǎn)物ii的混合液；

5、(3)將不對稱二異氰酸酯加入到含有中間產(chǎn)物ii的混合液進行親和加成反應，得到含中間產(chǎn)物iii的溶液；

6、(4)將羥基氯醋樹脂加入到含中間產(chǎn)物iii的溶液中，發(fā)生親和加成反應，得到目標產(chǎn)物iv，即功能改性劑i。

7、進一步地，所述三羥甲基丙烷、三乙胺、全氟辛酰氯的用量比為1mol：1.0-1.1mol：1.0-1.1mol。

8、進一步地，所述中間產(chǎn)物i與甲基丙烯酸異氰基乙酯的用量比為1mol：1.1mol；

9、所述阻聚劑對羥基苯甲醚的用量為甲基丙烯酸異氰基乙酯質(zhì)量的1wt％；

10、所述催化劑二月桂酸二丁基錫的用量為反應物總質(zhì)量的1wt％。

11、進一步地，所述不對稱二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。

12、進一步地，所述不對稱二異氰酸酯與中間產(chǎn)物i的用量比為1.1mol：1mol。

13、進一步地，所述羥基氯醋樹脂與不對稱二異氰酸酯的用量比為1g：1.36mmol。

14、本發(fā)明還提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物用功能改性劑i。

15、本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物用功能改性劑ii，其制備方法如下：

16、將納米sio2與硅烷偶聯(lián)劑進行偶聯(lián)反應，得到目標產(chǎn)物，即功能改性劑ii。

17、進一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為含碳碳雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑或含巰基的硅烷偶聯(lián)劑。

18、進一步地，所述納米sio2、硅烷偶聯(lián)劑、去離子水的用量比為：5.00g：35.00g：1.00g。

19、本發(fā)明還提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物用功能改性劑ii。

20、本發(fā)明還提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，包括以下重量份數(shù)的原料：

21、聚氨酯丙烯酸酯樹脂70-80份；

22、丙烯酸酯單體10-20份；

23、功能改性劑i10-15份；

24、功能改性劑ii?5-10份；

25、色漿0-5.0份；

26、分散劑0-0.5份；

27、消泡劑0.1-0.5份；

28、流平劑0.2-0.5份。

29、本發(fā)明還提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物的制備方法，包括如下的步驟：

30、避光，濕度≤60％，將聚氨酯丙烯酸酯樹脂、丙烯酸酯單體、功能改性劑i、功能改性劑ii、色漿、分散劑、消泡劑、流平劑按配方比例混合均勻，在2000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30min，得到eb/準分子燈固化抗污組合物。

31、本發(fā)明還提供了一種eb固化抗污涂層的制備方法，包括如下的步驟：

32、s1：將eb/準分子燈固化抗污組合物均勻涂覆在基材上，60℃下預熱5min，置于172nm準分子燈下進行準分子燈固化；

33、s2：將s1所得涂層進行eb固化，得到eb固化抗污涂層。

34、進一步地，所述準分子燈能量密度為1000-5000mw/cm2，輻射時間2-10s，氧氣含量5-200ppm。

35、進一步地，所述eb固化為輻射劑量為100-200kgy，輻射時間2-5s。

36、本發(fā)明具有如下的有益效果：

37、(1)本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，其主體樹脂選用聚氨酯丙烯酸酯樹脂，一方面聚氨酯結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯具有對常用pvc、pc、pmma等基材有優(yōu)良的附著力；另一方面聚氨酯結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的耐磨性。

38、(2)本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，其組分之一的功能改性劑i，分子結(jié)構(gòu)中含有氯醋結(jié)構(gòu)、聚氨酯、f元素、丙烯酰氧基等結(jié)構(gòu)。首先、氯醋樹脂結(jié)構(gòu)對高顏填料具有優(yōu)異的分散性，賦予其在高顏填料領(lǐng)域應用的優(yōu)越性；第二、以氯醋樹脂分子鏈為主鏈形成了中的多官能度度丙烯酰氧基結(jié)構(gòu)，賦予了其作為交聯(lián)劑的作用；第三、聚氨酯結(jié)構(gòu)的存在確保與主體樹脂具有優(yōu)異的相容性，從而提高力學性能等；第四、大量氟元素的存在，由于f的低表面張力，可使功能改性劑i在表面富集，賦予涂層表面的疏水抗污效果；第五、由于氯醋樹脂和聚氨酯結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用，改性劑i能夠在涂層表面富集，不僅提高了涂層的疏水性，還顯著降低了指紋油漬的粘附，從而提供了優(yōu)異的抗指紋性能。

39、(3)本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，其組分之一的功能改性劑ii，為硅烷改性的納米二氧化硅結(jié)構(gòu)。首先、si元素的存在可進一步提高涂層表面的疏水抗污效果；第二、納米二氧化硅可提高涂層表面的耐刮擦性；第三、硅烷改性的納米二氧化硅表面聚集了大量的巰基或碳碳雙鍵，可起多官能度交聯(lián)劑的作用，提升表面性能(如疏水性、耐刮擦性等)。

40、(4)本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，使用準分子燈固化與eb固化技術(shù)復配使用。先使用172nm準分子燈在惰性氣體保護下將涂層表層進行固化。首先、172nm短波紫外線能量高可以直接引發(fā)自由基聚合反應，無需添加光引發(fā)劑；但穿透深度低，＜0.1um，可實現(xiàn)最表層0.1um以內(nèi)的聚合反應，當表層固化產(chǎn)生的收縮應力較大時，而底層來不及運動時形成褶皺，實現(xiàn)消光效果；第二、由于表層富集大量的功能改性劑i與功能改性劑ii，其為多官能度結(jié)構(gòu)，且在172nm準分子燈高能量下，形成的褶皺表層具有更高的硬度和耐刮擦性；第三、先使用準分子燈表層固化，表層固化更充分，表面性能更優(yōu)。

41、(5)本發(fā)明提供了一種eb/準分子燈固化抗污組合物，使用準分子燈固化與eb固化技術(shù)復配使用。后使用eb完全固化。首先、eb可對基材，尤其是高分子基材形成一定程度的刻蝕，提高涂層與基材的附著力；第二、先使用準分子燈在惰性氣體下降表層固化，再進行eb固化時，無需惰性氣體，具有節(jié)能性。