本發(fā)明屬于涂料，具體涉及一種疏水紫外光固化涂料組合物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、紫外光(uv)固化涂料以紫外光作為涂料固化能源，具有固化快、固化溫度低、污染少、節(jié)能高效等優(yōu)點(diǎn)，是新一代綠色化工產(chǎn)品。紫外光固化涂料按照紫外光固化機(jī)理可分為自由基型和陽離子型。其中，陽離子型紫外光固化是通過紫外光照后產(chǎn)生正離子活性中心并發(fā)生開環(huán)聚合，固化時，具有體積收縮率小，附著力好，且氧對陽離子固化沒有阻聚效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在固化速度慢，不適合要求快速固化的產(chǎn)品，且對于厚度要求較大的產(chǎn)品還存在無法一次成型的問題；自由基型紫外光固化通過紫外光照下碳碳雙鍵發(fā)生自由基共聚，具有高光澤、耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，在印刷等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

2、但是，自由基型紫外光固化還存在固化時附著力、硬度、耐磨性、耐刮傷性能和疏水性差等缺陷，為了避免自由基型紫外光固化時存在的缺陷，專利號為“cn104910757b”的專利提供了一種耐熱性紫外光固化涂料，其涂料中納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋁的使用，可以提高涂料的疏水性、耐熱性和力學(xué)性能，但是對紫外光固化涂料疏水性的改善相對較小，且硬度較差。

3、針對現(xiàn)有紫外光固化涂料存在的問題，如何提供一種固化時間短、耐人工老化和疏水性好且硬度高的疏水紫外光固化涂料組合物，是本發(fā)明亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種疏水紫外光固化涂料組合物及其應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的如何提供一種固化時間短、耐人工老化和疏水性好且硬度高的疏水紫外光固化涂料組合物的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一方面，本發(fā)明提供一種疏水紫外光固化涂料組合物，該疏水紫外光固化涂料組合物包括以下質(zhì)量份的組分：環(huán)氧丙烯酸樹脂復(fù)合物50-70質(zhì)量份、改性二氧化硅10-25質(zhì)量份、光引發(fā)劑2-8質(zhì)量份、丙烯酸類單體5-15質(zhì)量份、助劑1-7質(zhì)量份、溶劑20-60質(zhì)量份；

3、環(huán)氧丙烯酸樹脂復(fù)合物為改性環(huán)氧丙烯酸樹脂和環(huán)氧丙烯酸樹脂的混合物。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了提高疏水紫外光固化涂料組合物制得的漆膜的硬度，優(yōu)選地，環(huán)氧丙烯酸樹脂復(fù)合物包含環(huán)氧丙烯酸樹脂。

5、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了提高疏水紫外光固化涂料組合物制得的漆膜的疏水性，優(yōu)選地，環(huán)氧丙烯酸樹脂復(fù)合物包含改性環(huán)氧丙烯酸樹脂。

6、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了保證疏水紫外光固化涂料組合物制得的漆膜具有較好的硬度和疏水性，優(yōu)選地，環(huán)氧丙烯酸樹脂復(fù)合物包含改性環(huán)氧丙烯酸樹脂和環(huán)氧丙烯酸樹脂。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了保證疏水紫外光固化涂料組合物制得的漆膜具有更好的硬度和疏水性，改性環(huán)氧丙烯酸樹脂和環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1：(1-5)；優(yōu)選地，改性環(huán)氧丙烯酸樹脂和環(huán)氧丙烯酸樹脂的質(zhì)量比為1:(2-4)。

8、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，為了縮短疏水紫外光固化涂料組合物固化的時間，優(yōu)選地，改性二氧化硅由以下制備方法得到：

9、(2.1)將十六烷基三甲基溴化銨溶于含有氨水的混合液中，然后邊攪拌邊加入正硅酸四乙酯后，進(jìn)行加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，離心，制得中間產(chǎn)物；

10、(2.2)將步驟(2.1)制得的中間產(chǎn)物置于去離子水中進(jìn)行超聲攪拌，冷卻、過濾、洗滌后，使用鹽酸乙醇溶液繼續(xù)處理，處理完畢，干燥，制得改性二氧化硅。

11、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，改性二氧化硅的制備方法中，優(yōu)選地，步驟(2.1)中進(jìn)行加熱反應(yīng)時，溫度包括但不限于38℃、40℃、42℃、45℃、47℃中的一種。

12、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，改性二氧化硅制備時，是先制備有介孔的二氧化硅，再將有介孔的二氧化硅進(jìn)行處理，制得的改性二氧化硅不僅有介孔還具有空心結(jié)構(gòu)，使環(huán)氧丙烯酸樹脂和改性環(huán)氧丙烯酸樹脂等物質(zhì)容易進(jìn)入二氧化硅的空心結(jié)構(gòu)中，在長期儲存時，環(huán)氧丙烯酸樹脂和改性環(huán)氧丙烯酸樹脂等物質(zhì)和改性二氧化硅不會由于相容性差，而使改性二氧化硅發(fā)生沉降或者聚集，從而使得環(huán)氧丙烯酸樹脂和改性環(huán)氧丙烯酸樹脂等物質(zhì)和改性二氧化硅在體系中分布更均勻，且制得的改性二氧化硅耐高溫性好，使疏水紫外光固化涂料組合物固化后形成的漆膜即使長期儲存，仍具有優(yōu)異的耐人工老化、附著力、硬度等性能，同時也能在紫外光固化時縮短固化時間。

13、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，改性環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：

14、(1.1)在反應(yīng)容器中加入羥基硅油，抽真空后，在通氮?dú)鈼l件下，滴加六亞甲基二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，制得中間體；

15、(1.2)將環(huán)氧丙烯酸樹脂稀釋，升溫至30-50℃后，滴加步驟(1.1)制得的中間體充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，制得改性環(huán)氧丙烯酸樹脂。

16、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，改性環(huán)氧丙烯酸樹脂的制備中，通過羥基硅油和六亞甲基二異氰酸酯反應(yīng)生產(chǎn)含有-nco基的中間體，然后含有-nco基的中間體和環(huán)氧丙烯酸樹脂中的-oh反應(yīng)，將有機(jī)硅長鏈接枝到環(huán)氧丙烯酸樹脂上，降低環(huán)氧丙烯酸樹脂的表面能，從而減小水滴對環(huán)氧丙烯酸樹脂的潤濕性，使改性環(huán)氧丙烯酸樹脂的表面水接觸角增大，疏水紫外光固化涂料組合物固化后形成的漆膜具有更好的疏水性。

17、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，本發(fā)明制得的改性二氧化硅的粒徑為納米級，納米級改性二氧化硅和改性環(huán)氧丙烯酸樹脂混合使用時，制得的疏水紫外光固化涂料組合物表面并不平整，含有很多凸起和凹坑，從而使得水滴不能填滿粗糙表面的凹槽，且水滴下存有截留空氣，減小了水滴與涂層的接觸面積，擴(kuò)大了水滴與空氣的界面，使疏水紫外光固化涂料組合物固化后形成的漆膜表面不沾水，進(jìn)一步提高疏水紫外光固化涂料組合物固化后形成的漆膜的疏水性能。

18、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，步驟(1.1)中，羥基硅油和六亞甲基二異氰酸酯的質(zhì)量比為1：(0.9-1.1)。

19、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，步驟(1.2)中，中間體為環(huán)氧丙烯酸樹脂質(zhì)量的20-80％。

20、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦中的至少一種。

21、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，丙烯酸類單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸己內(nèi)酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯中的至少一種。

22、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，助劑為分散劑、消泡劑、乳化劑中的至少一種。

23、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，分散劑為聚二甲基硅氧烷、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、木質(zhì)素磺酸鹽中的至少一種。

24、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，消泡劑為聚硅氧烷高分子、聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物、聚硅氧烷和聚合物的混合物中的至少一種。

25、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，乳化劑為陰離子型乳化劑、非離子乳化劑中的至少一種。

26、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地，溶劑是水、甲醇、無水乙醇、異丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的至少一種。

27、另一方面，本發(fā)明還提供一種疏水紫外光固化涂料組合物在增亮膜、啞光膜中的應(yīng)用。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的疏水紫外光固化涂料組合物固化時間短、易于固化，且固化后形成的漆膜在保持好的耐人工老化的情況下，附著力更好，且硬度和水接觸角更高，使制得的漆膜具有更好的疏水性和耐刮性能。