專利名稱：一種聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光的漆液及漆膜方法
一種聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光的漆液及漆膜方法技術領域
本發明屬于紫外光固化領域，涉及一種在聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光漆膜，從及所用漆液的制備方法和漆膜方法。
技術背景
聚氯代對二甲苯膜(簡稱PC膜)PC膜，學名是parylene C，是利用化學氣相沉積 (CVD)工藝制備的高分子薄膜，具有優異的電絕緣性和防護性，是當代最有效的防潮、防霉、 防腐、防鹽霧涂層材料。它由活性小分子在基材表面“生長”出完全敷形的聚合物薄膜涂層， 它能涂敷到各種形狀的表面，包括尖銳的棱邊，號稱“無孔不入”可深入裂縫里和內表面。 這種真空狀態下室溫沉積制備的O. 1-100微米薄膜涂層，厚度均勻、致密無針孔、透明無應力、不含助劑、不損傷工件、有優異的電絕緣性和防護性，甚至被業內稱為當今世界最頂級的防潮、防霉(零級)、防腐、防鹽霧的特殊防護涂層。PC膜在國內主要應用在電路板和磁性材料或文物保護方面。
但當其厚度達到一定值后脆性較大，在受到摩擦、碰撞等條件下容易造成薄膜破裂、與基體分離等情況，影響其保護性能，因此可在其表面制備一層有一定韌性、硬度的漆膜以提高PC膜耐摩擦性能及碰撞性能。
目前，少有公開報道在PC膜表面涂東西的，有些公司是將紫外光固化很薄的一層漆液在電路板、磁性材料等上面，涂膜一般在IOum以內；另外，部分公司研究在PC膜表面接枝改性，以試圖提高PC膜抗老化性能、力學性能、表面能等，但都只見到一些實驗室原理性方面的文章。
因PC膜表面能極低，PC膜與大多數材料粘接都不好，在漆液材料的選擇上很難， 如本發明在最初的研制中，選擇材料時遇到了很多種光固化低聚物，一些材料是成膜后表面一直不干，呈現不干膠狀態；更多的材料是與PC —結合就造成PC膜容易脆斷，也有一些材料是與PC膜結合力不好。
在工藝中最主要的困難是多種低聚物均與PC膜結合力不好，結合力好的一般是又表面發粘，要么就是一些PC膜發脆同時表現結合力也不好。
紫外光固化制漆技術是20世紀60年代才開發一種環境友好的新技術，具有其他許多漆膜制備技術無法比擬的優勢，如成膜速度快、固化率高、無污染、附著力好、漆膜質量高等優點，與電子束固化技術并譽為面向21世紀綠色工業的技術。
但如何解決PC膜涂膜過程中合適材料的選擇以及工藝上增強材料與PC膜結合力，仍是目前迫在眉捷的事
發明內容
為解決以上技術問題，本發明利用紫外光固化制漆技術在聚氯代對二甲苯表面制3備一層光固化漆膜，以提高PC膜耐摩擦、碰撞性能。
本發明中解決以上技術問題的一種聚氯代對二甲苯膜表面紫外光固化的漆液，其特征在于漆液由以下重量份的組分組成聚酯丙烯酸酯低聚物75-86份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10-20份，光引發劑4-5份，乙酸乙酯90-400份本發明中的漆液配方是經過大量時間和精力的對比選擇、重組配合等勞動選擇材料和用量、各組分之間合適的比例，使漆液與聚氯代對二甲苯膜結合力好、成膜速度快，具有韌性強、持久力長的特性。要么就多組分配起來發生反應，解決不能完全固化或PC膜發脆等現象的技術問題。
聚酯丙烯酸酯低聚物為針對塑料面漆設計，屬于不含有稀釋單體的低聚物，有優異的耐磨性、良好的耐黃變性及快速的固化速度，可提供各種材質，特別是塑料上之紫外固化涂料的應用。
脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物是一種高分子柔性低聚物，含有較長的柔性分子鏈，Tg低，收縮小，產生內應力小，與塑料等有較好的粘接力，但是固化效果不好，不能完全固化。本發明在各組份用量及各組分用量之間的比例來克服它的固化不足方面。
低聚物是光固化產品中比例最大的組分之一，是光固化配方的基料樹脂，決定著固化后產品的基本性能(包括硬度、柔韌性、附著力、光學性能、耐老化等)，聚酯丙烯酸酯， 脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯就是低聚物。聚酯丙烯酸酯低聚物主要功能是與PC膜具有良好的結合力，并且由于是柔性低聚物，具有較好的韌性，但單獨使用時不能保證漆膜的硬度、 耐磨性能，同時固化速度慢，難以完全固化；脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯(6145-100)的主要作用是調節固化時間，調整漆膜硬度，增加漆膜耐磨性能等。
乙酸乙酯作為光固化漆的稀釋劑，本身不決定漆膜性能，但其揮發速度適中，不會在漆膜制備時揮發過快引起漆膜氣孔缺陷，也不會揮發速度過慢而增加制漆膜時間。
其中，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮。簡稱HMPF。結構式為 C6H5C0C(CH3)20H，分子量164. 20。無色或微黃色透明液體。沸點102 103°C (O. 53kPa)。 溶于甲苯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等。易與樹脂混溶，引發效率高，熱穩定性好，無黃變現象，儲存穩定。紫外光吸收波長260 360nm。
所述的聚氯代對二甲苯膜表面紫外光固化的漆液制作方法，其特征在于包括以下步驟第一步低聚物的純化處理將聚酯丙烯酸酯低聚物75-86份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10-20份，放入不同容器中，用200-500目布封口，放置于干燥箱中45-50h ;低聚物在包裝、運輸、存放等過程中，有一定量的水分，如果不進行去除，在成膜過程中水分是最不易脫除的，固化后影響成膜質量和效果。；封口紗布為了防止干燥箱內的一些雜質掉入漆液中，另一方面又可讓水分揮發出。
第二步漆液的制備取出干燥后的聚酯丙烯酯低聚物、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，與光引發劑4-5 份混合、攪拌l_3min，再加入乙酸乙酯溶劑90-400份攪拌2_3min，然后密封、避光保存； 其中，第一步中，所述干燥箱溫度16-24°C、濕度< 20%。
另外，本發明中漆液對聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜的方法，其特征在于第一步對樣件聚氯代對二甲苯膜表面的清洗處理用乙酸乙酯擦拭清洗樣件聚氯代對二甲苯膜表面2-3次，再用石油醚擦拭清洗聚樣件氯代對二甲苯膜表面2-3次；石油醚和乙酸乙酯用來擦拭PC表面，主要作用是除油，以免影響漆膜與PC膜結合力。
擦拭清洗聚氯代對二甲苯膜表面的目的是去除表面油污，以免影響PC與光固化漆膜結合力。
第二步漆膜的制備取步驟(2)中配制好的漆液涂于聚氯代對二甲苯膜表面后，涂膜厚度為O. Olmm O.15mm，將樣件置于50_55°C的烘箱中5 6min ;主要是脫除乙酸乙酯，并且在合適的紫外光源下照射合適的時間以使漆膜成膜。
第三步取出樣件，再放入紫外光固化設備中，照射13-16S，即制成聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜。
烘干的目的是去除漆膜中的溶劑乙酸乙酯，減少它對漆膜固化效果的影響。
第三步中，所述將漆液涂于聚氯代對二甲苯膜表面的方式為噴涂或刷涂。
第三步中，所述紫外光固化設備的燈為中壓汞燈，功率密度為24_28mW。
本發明解決聚氯代對二甲苯薄膜表面耐摩擦性能及耐碰撞性能較差的問題，提供一種在其表面制備一層紫外光固化漆膜的漆液及方法，該方法用聚酯丙烯酯低聚物、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物及光引發劑按適當比例配制，并用乙酸乙酯稀釋，采用合理涂層方式以及紫外光固化工藝在PC膜表面制備一層光固化漆膜。
聚酯丙烯酯低聚物、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物、光引發劑是該漆配方的主要成分，而乙酸乙酯則是根據所需要噴涂的厚度來添加。根據添加的稀釋劑量，一次涂膜厚度可以為O. Olmm O. 15mm。
本發明利用紫外光固化漆的硬度、韌性可調的特點以改善PC膜的耐磨性及耐碰撞性能，制備的漆膜具有成膜工藝簡單、與PC膜結合力好、耐磨性好、硬度可調等優點。
本發明獲得的漆膜具有成膜速度快、附著力和韌性良好、耐刮擦性能強、不破壞PC 月旲原有的阻隔性能等特點，能有效提聞PC I吳綜合性能。
具體實施例方式實施例I步驟一、取聚酯丙烯酯低聚物82份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物13份放入不同容器中，用500目單層紗布封口，置于室溫20°C、19%濕度的干燥箱中干燥48h ；步驟二、將光引發劑5份，與干燥后的聚酯丙烯酯低聚物，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物混合并充分攪拌，加入100份的乙酸乙酯溶劑攪拌，溶解；然后密封、避光保存。
步驟三、使用脫脂棉蘸取乙酸乙酯在PC膜表面擦拭清洗3次，再使用脫脂棉蘸取石油醚在聚氯代對二甲苯膜表面擦拭清洗3次。
步驟四、取配制完畢的漆溶液噴涂于聚氯代對二甲苯膜表面，并置于55°C的烘箱中加熱5min，取出樣件；然后將樣件放入紫外光固化設備中，開啟設備，設備所用中壓汞燈，功率密度為28mW，照射15s，取出樣件，漆膜制備完畢。
實施例2步驟一、取聚酯丙烯酯低聚物75份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物20份放入不同容器中，用300目單層紗布封口，置于室溫16°C、15%濕度的干燥箱中干燥45h ；步驟二、將光引發劑5份，與干燥后的聚酯丙烯酯低聚物，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物混合并充分攪拌，加入90份的乙酸乙酯溶劑攪拌，溶解；密封、避光保存。
步驟三、使用脫脂棉蘸取乙酸乙酯在PC膜表面擦拭清洗2次，再使用脫脂棉蘸取石油醚在聚氯代對二甲苯膜表面擦拭清洗2次。
步驟四、取配制完畢的漆溶液刷涂于聚氯代對二甲苯膜表面，并置于50°C的烘箱中加熱6min，取出樣件；然后將樣件放入紫外光固化設備中，開啟設備，設備所用中壓汞燈，功率密度為24mW，照射16s，取出樣件，漆膜制備完畢。
實施例3 步驟一、取聚酯丙烯酯低聚物86份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10份放入不同容器中，用400目單層紗布封口，置于室溫24°C、16%濕度的干燥箱中干燥50h ；步驟二、將光引發劑5份，與干燥后的聚酯丙烯酯低聚物，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物混合并充分攪拌，加入200份的乙酸乙酯溶劑攪拌，溶解，；密封、避光保存。
步驟三、使用脫脂棉蘸取乙酸乙酯在PC膜表面擦拭清洗3次，再使用脫脂棉蘸取石油醚在聚氯代對二甲苯膜表面擦拭清洗3次。
步驟四、取配制完畢的漆溶液刷涂于聚氯代對二甲苯膜表面，并置于52°C的烘箱中加熱5min，取出樣件；然后將樣件放入紫外光固化設備中，開啟設備，設備所用中壓汞燈，功率密度為25mW，照射13s，取出樣件，漆膜制備完畢。
實施例4步驟一、取聚酯丙烯酯低聚物80份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物15份放入不同容器中，用200目單層紗布封口，置于室溫18°C、14%濕度的干燥箱中干燥42h ；步驟二、將光引發劑4. 5份，與干燥后的聚酯丙烯酯低聚物，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物混合并充分攪拌，加入的乙酸乙酯溶劑攪拌，溶解，400份；密封、避光保存。
步驟三、使用脫脂棉蘸取乙酸乙酯在PC膜表面擦拭清洗2次，再使用脫脂棉蘸取石油醚在聚氯代對二甲苯膜表面擦拭清洗2次。
步驟四、取配制完畢的漆溶液刷涂于聚氯代對二甲苯膜表面，并置于54°C的烘箱中加熱5min，取出樣件；然后將樣件放入紫外光固化設備中，開啟設備，設備所用中壓汞燈，功率密度為26mW，照射16s，取出樣件，漆膜制備完畢。
本發明中紫外光固化漆膜后與一般漆膜的性能對比，如表I :表I
權利要求
1.一種聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光的漆液，按重量份數計包括有下述組分 聚酯丙烯酯低聚物75-86份， 脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10-20份， 光引發劑4-5份， 乙酸乙酯90-400份。
2.根據權利要求I所述聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光的漆液，其特征在于所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮。
3.制備權利要求I所述聚氯代對二甲苯膜表面固化紫外光的漆液的制備方法， 按下述步驟操作 第一步，將聚酯丙烯酯低聚物75-86份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10-20份放入不同容器中，用200-500目的布分別將兩容器封口，放置于溫度16-24°C、濕度< 20%的干燥箱中烘干45-50h ； 第二步，取出干燥后的聚酯丙烯酯低聚物、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物，與光引發劑4-5份混合、攪拌l_3min，再加入乙酸乙酯溶劑90-400份攪拌2_3min，即得所需漆液，然后將其密封、避光保存。
4.根據權利要求3所述的對聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光的漆液的制備方法第一步中，所述干燥箱溫度16-24°C、濕度< 20%。
5.利用權利要求3或4所述的漆液對聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜的方法 第一步，對聚氯代對二甲苯樣件膜表面進行清洗，即用乙酸乙酯擦拭清洗聚氯代對二甲苯樣件的膜表面2-3次；再用石油醚擦拭清洗該樣件膜表面2-3次； 第二步，用已配制好的漆液，涂涂于聚氯代對二甲苯樣件的膜表面，涂膜厚度為O.01mm O. 15mm,然后將樣件置于50_55°C供箱中供烤5 6min; 第三步，從烘箱中取出樣件，再放入紫外光固化設備中，照射13-16S，即制成聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜。
6.根據權利要求5所述的漆液對聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜的方法，其特征在于第三步中，所述將漆液涂于聚氯代對二甲苯膜表面的方式為噴涂或刷涂。
7.根據權利要求5所述的漆液對聚氯代對二甲苯樣件膜表面固化紫外光漆膜的方法，其特征在于第三步中，所述紫外光固化設備的燈為中壓汞燈，功率密度為24-28mW。
全文摘要
本發明屬于紫外光固化領域，涉及一種聚氯代對二甲苯膜表面制備一層固化紫外光的漆液及漆膜方法。其中，漆液中組成成份為聚酯丙烯酯低聚物75-86份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯低聚物10-20份，光引發劑4-5份，乙酸乙酯90-400份；漆膜方法包括低聚物純化、漆溶液配制、PC膜表面處理及漆膜固化等步驟。本發明利用紫外光固化漆的硬度、韌性可調的特點以改善PC膜的耐磨性及耐碰撞性能，制備的漆膜具有成膜工藝簡單、與PC膜結合力好、耐磨性好、硬度可調等優點。
文檔編號C09D4/02GK102924989SQ20121050284
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者帥茂兵, 唐賢臣, 李永升, 肖斌, 陳慧, 段建國, 周元林 申請人:四川材料與工藝研究所