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CN116376384A - 一种uv-led固化的高性能环保涂料 - Google Patents

一种uv-led固化的高性能环保涂料 Download PDF

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CN116376384A CN202310434722.7A CN202310434722A CN116376384A CN 116376384 A CN116376384 A CN 116376384A CN 202310434722 A CN202310434722 A CN 202310434722A CN 116376384 A CN116376384 A CN 116376384A
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led
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Abstract

本发明公开一种UV‑LED固化的高性能环保涂料，属于涂料技术领域，包括：丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素、混合光引发剂、助剂和醇类溶剂。通过各组分之间相互配合相互协调，使涂料具有透光性好、硬度高、附着力强的特点，可快速固化成膜，并具有优异的抗腐蚀、抗UV黄变、储存稳定性，减少电子产品的维护成本，提高产品的使用寿命。

Description

一种UV-LED固化的高性能环保涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种UV-LED固化的高性能环保涂料。
背景技术
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的薄膜，通常是以树脂、油、或乳液为主，并添加颜料、填料、相应助剂等，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料具有保护、装饰、掩饰产品的缺陷等作用，在众多领域均得到广泛应用。
随着电子科技的发展，电子产品已经成了我们生活中不可或缺的一部分。但电子产品在使用和储存过程中，通常需经受化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温环境，表面可能发生刮擦、腐蚀、软化、变形和霉变等问题，影响使用性和寿命，因此需要在表面涂覆一层涂料，起到保护作用。
随着电子产品的普遍使用，电子产品用专用涂料的使用相继增多，人们不再仅仅满足耐磨、防水防潮等性能，更多的要求涂料具有耐高温、防辐射、防紫外、抗静电等性能，涂料的外观效果也要有所提升，以满足消费者对美观的追求，要求高的同时技术创新也成为了涂料行业的重要话题。
中国专利CN101358048公开了一种用于电子产品表面涂装的紫外光固化涂料，由以下重量百分比的组分制成：二官能聚氨酯丙烯酸酯10-30wt％，以杂化为核的高官能丙烯酸酯单体5-40wt％，乙氧基化或丙氧基化的高官能丙烯酸酯单体5-30wt％，单官能单体0-15wt％，光引发剂1-6wt％，改性纳米材料0-5wt％，流平剂0.1-2wt％，溶剂10-50wt％，该紫外光固化涂料可广泛应用于手机、MP3、MP4及数码相机等电子产品的表面涂装，具有高耐磨、高透光、附着力强和高光泽等特点。
中国专利CN101831208A公开了一种用于数码电子产品的光固化涂料，其重量百分组成为：聚氨酯丙烯酯低聚物30-60wt％、辅助树脂1-10wt％、活性稀释剂10-25wt％、稀释剂15-35wt％、助剂0.1-1wt％、光引发剂1-10％，该涂料应用于高档数码电子产品上，具备透光性好，附着力强，耐磨性和抗冲击能力强。
但目前的涂料仍无法兼具优异的附着性、耐磨性、防水、抗紫外线(UV)等，且随着环境污染的严重性日益加剧，环保涂料的研发变得越来越重要。环保涂料的研发不仅能够满足环境保护的要求，而且还具有较高的性能，可以有效地提高电子产品的性能和使用寿命，为电子行业带来双重收益。因此，研发高性能环保电子涂料具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其硬度高、附着力强，并具有优异的抗腐蚀、抗UV黄变、储存稳定性，减少了电子产品的维护成本，产品的使用寿命延长。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，包含丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸酯、醋酸丁酸纤维素、混合光引发剂、助剂、醇类溶剂；其中，
所述丙烯酸树脂包含聚酯丙烯酸酯树脂和N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂。
本申请提供包含上述组分的UV-LED固化的高性能环保涂料，通过改性丙烯酸树脂对涂料的优化，以及各组分之间相互配合，使所制得的涂料透光性好、硬度高、附着力强，可快速固化成膜，并具有优异的抗腐蚀、抗UV黄变、储存稳定性，减少电子产品的维护成本，提高产品的使用寿命，符合环保要求。
作为优选方案，所述丙烯酸树脂中，聚酯丙烯酸酯树脂和N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂的重量比为1:0.3-0.5，进一步优选为1:0.34-0.5。
作为优选方案，所述聚酯丙烯酸酯树脂为脂肪族聚酯丙烯酸酯中的至少一种，进一步优选为聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚甲基丙烯酸乙酯树脂、聚甲基丙烯酸丁酯树脂中的至少一种。
作为优选方案，所述N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂是以丙烯酸单体、N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺为原料聚合而成。
作为进一步优选方案，所述N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂的制备方法包括下述步骤：
1)将N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺、丙烯酸单体加入到溶剂中，加入引发剂、催化剂反应得到中间体；
2)向步骤1)所得中间体中加入丙烯酸单体、引发剂反应，加入链转移剂，继续反应20-50min，降温过滤即得所述UV-LED固化的高性能环保涂料。
在制备N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂的步骤1)中，
丙烯酸单体、N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的质量比为1:0.5-1；和/或
丙烯酸单体为丙烯酸、丙烯酸酯的混合物，混合质量比为1:0.5-2，进一步优选为1:1-1.5；和/或
所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯中的任一种，进一步优选为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯；和/或
所述引发剂为氧化还原类引发剂中的一种或多种，其添加量为丙烯酸单体重量的0.5-5％，进一步优选为2-4％；和/或
所述催化剂为咪唑类催化剂中的一种或多种，其添加量为丙烯酸单体重量的0.5-3％，进一步优选为2-3％；和/或
所述溶剂为甲苯或二氯甲烷，其添加量为丙烯酸单体重量的100-400％，进一步优选为300-400％；和/或
反应温度为90～120℃，反应时间为0.5-2h。
在制备N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂的步骤2)中，
丙烯酸单体种类与步骤1)相同，添加量为步骤1)中丙烯酸单体质量的150-250％；和/或
引发剂的种类与步骤1)相同，添加量为步骤1)中引发剂质量的100-150％；和/或
所述链转移剂为脂肪族硫醇中的一种或多种，其添加量为丙烯酸单体总质量的5-8％，进一步优选为5-6％；和/或
反应温度与步骤1)相同，反应时间为3-8h。
本申请提供上述方法，以丙烯酸单体、N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺为原料制备改性丙烯酸树脂，限定N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的用量，使树脂分子链中同时含有丙烯酸柔性链段和苯环刚性链段，赋予树脂兼具良好的韧性和硬度，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺中的氨基与丙烯酸中的羧基反应生成一定量的交联结构，使得涂料在物体表面可快速固化成具有交联结构的漆膜，增加涂料的附着性，在使用过程中不易脱落，还能增加涂料的耐酸碱腐蚀性；与丙烯酸酯树脂复配使用，不仅进一步增加涂料的硬度，还起到提高增加涂料储存稳定性的作用，减少电子产品的维护成本，提高产品的使用寿命。
作为优选方案，所述光敏树脂为磷酸丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的任一种，进一步优选为聚氨酯丙烯酸酯。
作为优选方案，所述醋酸丁酸纤维素是两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素的混合物，两种醋酸丁酸纤维素的质量比为0.5-2:1，进一步优选为1-1.5:1；两种醋酸丁酸纤维素中乙酰基含量为2％、丁酰基含量为46-52％，进一步优选为CAB-551-0.2和CAB-553-0.4。添加两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素，不仅能充分发挥醋酸丁酸纤维素的抗UV黄变性能，且当两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素以特定比例添加时，不仅抗UV黄变性能进一步增加，还可增加涂料的储存稳定性，增加使用寿命。
作为优选方案，所述混合光引发剂为裂解型光引发剂和阳离子型光引发剂中的一种或多种；所述裂解型光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α，α-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的一种或多种；所述阳离子型光引发剂为双十二烷基苯碘鎓盐、长链烷氧基二苯基碘鎓盐、苯硫基苯基二苯基硫鎓六氟锑酸盐和二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐中的一种或多种。
作为优选方案，所述助剂包含稀释剂、流平剂、消光粉。
作为进一步优选方案，所述稀释剂为三乙二醇类二丙烯酸酯、三丙二醇类二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯中的任一种或多种，进一步优选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的混合物，混合质量比为1:0.5-2，进一步优选为1:1-1.3。
作为进一步优选方案，所述流平剂为氟碳化合物类流平剂、丙烯酸流平剂、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷和有机改性聚硅氧烷中的一种或多种。所述流平剂能够提高涂料的流平性和均匀性。
作为进一步优选方案，所述消光粉优选为纯聚酯消光树脂、超细二氧化硅、滑石粉、硬脂酸铝、硬铝酸钙、聚甲基脲树脂、白炭黑消光剂和二氧化硅消光剂中的一种或多种。所述消光剂能够降低涂层的表面光泽度。
作为优选方案，所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的一种或多种；进一步优选为异丙醇。
作为优选方案，所述UV-LED固化的高性能环保涂料，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂15-30％、光敏树脂8-15％、醋酸乙酯12-16％、醋酸丁酯10-20％、醋酸丁酸纤维素1-5％、混合光引发剂4-8％、助剂15-20％和余量的醇类溶剂。
作为进一步优选方案，所述UV-LED固化的高性能环保涂料，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂15-30％、光敏树脂8-15％、醋酸乙酯12-16％、醋酸丁酯10-20％、醋酸丁酸纤维素1-5％、混合光引发剂4-8％、稀释剂8-12％、流平剂0.2-1％、消光粉5-10％和余量的醇类溶剂。
作为更进一步优选方案，所述UV-LED固化的高性能环保涂料，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂20％、光敏树脂10％、醋酸乙酯15％、醋酸丁酯15％、醋酸丁酸纤维素2％、混合光引发剂5％、稀释剂10％、流平剂0.5％、消光粉8％和余量的醇类溶剂。
本发明还提供了上述所述UV-LED固化的高性能环保涂料的制备方法，包括下述步骤：
将丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素、醇类溶剂按照配比混合均匀；然后加入混合光引发剂、助剂混合均匀，即得UV-LED固化的高性能环保涂料。
本发明还提供了上述所述UV-LED固化的高性能环保涂料的使用方法，包括：将所述UV-LED固化的高性能环保涂料通过刷涂或喷涂的方式进行涂覆于物体表面，完成即刻使用UV-LED灯照射光固化。
本发明还提供了N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂在制备UV-LED固化的高性能环保涂料中的应用。
有益效果：
本发明的有益效果为：本发明提供一种包含丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素、混合光引发剂、助剂、醇溶剂的UV-LED固化的高性能环保涂料，该涂料中各组分之间有良好的相容性，通过各组分的共同作用使该涂料透光性好、附着力强，可快速固化成膜，并具有优异的抗腐蚀、储存稳定性，减少电子产品的维护成本，提高产品的使用寿命，符合环保要求；涂料中加入N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂对涂料进行优化，可有效提高终产物涂料的硬度、附着力、耐酸碱腐蚀性能，此外，当N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂与丙烯酸树脂以一定比例进行复配使用，还可增加涂料的表面硬度和储存稳定性，增加使用寿命；涂料中还添加有两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素，不仅能充分发挥醋酸丁酸纤维素的抗UV黄变性能，且当两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素以特定比例添加时，不仅抗UV黄变性能进一步增加，还可增加涂料的储存稳定性，使其在长时间储存后仍能保持较高的性能，延长使用寿命。
具体实施方式
以下非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述内容仅仅是对本申请要求保护的范围的示例性说明，本领域技术人员可以根据所公开的内容对本申请的发明作出多种改变和修饰，而其也应当属于本申请要求保护的范围之中。
在本文中使用时，“一种”、“这种”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的组份可以被解释为表示该组份包含“一种或多种”添加剂。
在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下，预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分，并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成，或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤，并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
当出现在本说明书和权利要求中时，术语“包含”和“包括”及其变体不具有限制性含义。术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方式。然而，在相同或其他情况下，其他实施方式也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方式的叙述不意味着其他实施方式是不可用的，并且不旨在将其他实施方式排除在本发明范围外。
本发明提供了一种UV-LED固化的高性能环保涂料，按重量百分数计，包括：丙烯酸树脂15-30％、光敏树脂8-15％、醋酸乙酯12-16％、醋酸丁酯10-20％、醋酸丁酸纤维素1-5％、混合光引发剂4-8％、稀释剂8-12％、流平剂0.2-1％、消光粉5-10％和余量的醇类溶剂。
所述UV-LED固化的高性能环保涂料经由下述方法制备得到：将丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素、醇类溶剂按照配比混合，搅拌均匀；然后加入混合光引发剂、助剂混合，高速搅拌均匀，即得UV-LED固化的高性能环保涂料。
UV-LED固化的高性能环保涂料的使用方法，包括：将所述UV-LED固化的高性能环保涂料通过刷涂或喷涂的方式进行涂覆于物体表面，物体在涂覆之前事先打磨并除尘干净，涂刷完成即刻使用UV-LED灯照射光固化。
所用UV-LED固化设备为：
型号：A009；
功率：16W/cm2；
主波长：395nm；
照射高度：10cm；
光照强度：100％。
下面以具体实施例的方式对本发明作进一步的说明。本发明实施例中所使用的各种化学试剂如无特殊说明均通过常规商业途径获得。
实施例1
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂20％、聚氨酯丙烯酸酯10％、醋酸乙酯15％、醋酸丁酯15％、醋酸丁酸纤维素2％、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮2％、1-羟基环己基苯甲酮3％、TMPTA5％、TPGDA5％、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5％、硬铝酸钙8％、异丙醇14.5％。
所述丙烯酸树脂为第一树脂、第二树脂的混合物，混合重量比为1:0.42；所述第一树脂为聚甲基丙烯酸乙酯树脂。
所述醋酸丁酸纤维素是1.2:1的CAB-551-0.2、CAB-553-0.4。
所述第二树脂为N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂，经由下述方法制备得到：
将1.9kgN-(4-氨基苯基)丙烯酰胺、0.9kg丙烯酸、1.7kg甲基丙烯酸乙酯加入到10kg甲苯中，加入0.04kg过氧化苯甲酰、0.04kgN,N-二乙基苯胺，加入0.07kg1-甲基咪唑，升温至100℃反应1.5h，得到中间体；加入1.8kg丙烯酸、3.4kg甲基丙烯酸乙酯、0.05kg过氧化苯甲酰、0.05kgN,N-二乙基苯胺，继续反应5h，加入0.48kg十二烷基硫醇，继续反应40min，降温过滤即得。
所述UV-LED固化的高性能环保涂料经由下述方法制备得到：将丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素、异丙醇按照配比混合，搅拌均匀；然后加入2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、TMPTA、TPGDA、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、硬铝酸钙混合，搅拌均匀，即得UV-LED固化的高性能环保涂料。
实施例2
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂制备过程中，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺添加量为1.3kg，其余与实施例1均相同。
实施例3
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂制备过程中，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺添加量为2.7kg，其余与实施例1均相同。
实施例4
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，丙烯酸树脂为混合重量比0.34:1的N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯树脂，其余与实施例1均相同。
实施例5
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，丙烯酸树脂为混合重量比0.5:1的N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯树脂，其余与实施例1均相同。
实施例6
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是质量比为0.8:1的CAB-551-0.2、CAB-553-0.4，其余与实施例1均相同。
实施例7
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是质量比为1:1的CAB-551-0.2、CAB-553-0.4，其余与实施例1均相同。
实施例8
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是质量比为1.5:1的CAB-551-0.2、CAB-553-0.4，其余与实施例1均相同。
实施例9
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是质量比为2:1的CAB-551-0.2、CAB-553-0.4，其余与实施例1均相同。
对比例1
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂由丙烯酸树脂代替，丙烯酸树脂由下述方法制备得到：
将1.9kg苯乙烯、0.91kg丙烯酸、1.7kg甲基丙烯酸乙酯加入到10kg甲苯中，加入0.04kg过氧化苯甲酰、0.04kgN,N-二乙基苯胺，加入0.07kg1-甲基咪唑，升温至100℃反应1.5h，得到中间体；加入1.8kg丙烯酸、3.4kg甲基丙烯酸乙酯、0.05kg过氧化苯甲酰、0.05kgN,N-二乙基苯胺，继续反应5h，加入0.48kg十二烷基硫醇，继续反应40min，降温过滤即得。
其余与实施例1均相同。
对比例2
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，丙烯酸树脂为丙烯酸丁酯树脂，即不包含N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂，其余与实施例1均相同。
对比例3
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是CAB-551-0.2，其余与实施例1均相同。
对比例4
一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其组分含量与实施例1基本相同，不同的是，醋酸丁酸纤维素是CAB-553-0.4，其余与实施例1均相同。
实施例14
将实施例1-9、对比例1-4的UV-LED固化的高性能环保涂料中，各物料按照比例混合，即得UV-LED固化的高性能环保涂料，然后通过喷涂的方法，按50g/m2的涂布量，喷涂于事先打磨并除尘干净的开关面板表面，涂刷完成立即使用LED-UV灯照射光固化成膜，有哑光效果，未出现无橘皮、颗粒、缩孔现象，然后进行以下检测。
检测
将上述各实施例、对比例所制备的UV-LED固化的高性能环保涂料，对开关面板进行喷涂后，进行以下性能测试；
检测一、
硬度：按照GB/T6739-2006标准，采用铅笔硬度进行检测，检测结果如表1所示；
附着力：按照GB/T9286-2021标准进行检测；
测得结果如表1所示。
表1.涂料硬度、附着力
组别 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
硬度 4H 4H 4H 2H 2H
附着力 5B 5B 5B 4B 3B
表1是N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂对涂料硬度的影响结果，如表1所示，实施例1-3的涂料硬度在4H，而对比例1中N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂中不含有X链段，其所得涂料的硬度明显低于实施例1-3，对比例2中不包含改性环氧丙烯酸酯树，其所得涂料的硬度同样低于实施例1-3，可知N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂中N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的存在对涂料进行了优化，其硬度得到提高。同样地，对比例1和2所得涂料的附着力也低于实施例1-3，说明改性丙烯酸树脂中N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的存在有助于提升涂料的附着力。
检测二、耐腐蚀性检测：按照GB/T1763-1989，测定涂料在5％的HCl溶液、5％的NaOH溶液中出现脱落、起泡、颜色变化时的时间，来判断其耐酸碱腐蚀性能，检测结果如表2所示。
表.耐腐蚀性能
Figure BDA0004191631620000111
表2是涂料分别在HCl溶液、NaOH溶液中浸泡出现脱落、起泡、颜色变化时的时间，观察表2，优选实施例1所得涂料在5％的NaOH溶液中浸泡188h后才出现起泡，在5％的HCl溶液中浸泡142h后下出现起泡现象，实施例1-5所得涂料出现脱落、起泡、颜色变化时的时间均在150h、135h以上，说明本发明提供的涂料具有优异的耐酸碱腐蚀性能；对比实施例1、对比例1可知，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂中N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的存在，具有提高涂料耐酸碱腐蚀性能的优势；对比实施例1和对比例2，对比例2中未添加N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂，由此可知以一定量的N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂复合使用，对涂料的耐腐蚀性能具有显著的影响。
检测三、抗UV黄变性检测：按照GB/T1865-2009进行人工气候老化和人工辐射暴露实验，检测涂料在UVA光照下168h后黄变值(总色差)ΔE；检测结果如表3所示。
表3.抗UV黄变性
组别 实施例1 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 对比例3 对比例4
ΔE 0.2 0.7 0.3 0.2 0.5 1.3 1.2
表3是醋酸丁酸纤维素的组成对涂料抗UV黄变性性能的影响，由表2数据可得，用两种醋酸丁酸纤维素制得的涂料比用单一醋酸丁酸纤维素制得的涂料具有更优异的抗UV黄变性，当两种醋酸丁酸纤维素以特定比例(1:1-1.5)添加时，可使涂料获得更优异的抗黄变性能。
检测四、储存稳定性检测：参考GB/T6753.3-1986标准，测试涂料在50±2℃下储存60天后的附着力，并观察是否出现结块、凝聚、霉变等现象；检测结果如表4所示.
表4.储存稳定性
组别 外观 附着力
实施例1 无结块、凝聚、霉变现象 5B
实施例4 无结块、凝聚、霉变现象 5B
实施例5 无结块、凝聚、霉变现象 5B
对比例1 出现结块 2B
对比例2 出现凝聚 2B
对比例 出现结块 3B
对比例 出现结块 2B
观察表4，实施例1、4、5所得涂料在50±2℃下储存30天后并未出现结块、凝聚、霉变现象，且附着力仍为5B，附着力未下降，由此可知，本发明制得的UV-LED固化的高性能环保涂料具有优异的储存稳定性，可长时间保存。对比例1的涂料在50±2℃下储存30天后出现结块，而对比例2出现凝聚，由此可知，N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂与丙烯酸树脂复配使用，对涂料的储存稳定性具有明显的增益作用。还可以看出，对比3、4中均出现结块，且附着力从原来的5B下降到3B、2B，由此可知，当两种醋酸丁酸纤维素以特定比例(1:1-1.5)添加时，可使涂料获得更优异的储存稳定性。
综上，本发明提供了一种UV-LED固化的高性能环保涂料，通过N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂、以及双组分醋酸丁酸纤维素的优化作用，使所得涂料附着力强，并具有优异的抗腐蚀、抗UV黄变性、储存稳定性，减少电子产品的维护成本，提高产品的使用寿命。
应当理解的是，上述制备方法的说明中未详细描述的内容，均是本领域技术人员容易想到的常用参数，因此可以省略对其的详细说明。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述UV-LED固化的高性能环保涂料包含丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸酯、醋酸丁酸纤维素、混合光引发剂、助剂和醇类溶剂；其中，
所述丙烯酸树脂包含聚酯丙烯酸酯树脂和N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂中，聚酯丙烯酸酯树脂和N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂质量比为1:0.3-0.5。
3.根据权利要求2所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂中，聚酯丙烯酸酯树脂和N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂质量比为1:0.34-0.5。
4.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述聚酯丙烯酸酯树脂为脂肪族聚酯丙烯酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂是以丙烯酸单体、N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺为原料聚合而成。
6.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺改性丙烯酸树脂的制备方法包括下述步骤：
1)将N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺、丙烯酸单体加入到溶剂中，加入引发剂、催化剂反应得到中间体；
2)向步骤1)所得中间体中加入丙烯酸单体、引发剂反应，加入链转移剂，继续反应，降温过滤即得所述UV-LED固化的高性能环保涂料。
7.根据权利要求6所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，步骤1)中，所述丙烯酸单体、N-(4-氨基苯基)丙烯酰胺的质量比为1:0.5-1。
8.根据权利要求6所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，步骤2)中，丙烯酸单体添加量为步骤1)中丙烯酸单体质量的150-250％。
9.根据权利要求6所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，步骤1)和2)中，所述丙烯酸单体为丙烯酸、丙烯酸酯的混合物，混合质量比为1:0.5-2。
10.根据权利要求9所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯中的任一种。
11.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，所述醋酸丁酸纤维素是两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素的混合物，两种不同丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素的质量比为0.5-2:1；醋酸丁酸纤维素中乙酰基含量为2％、丁酰基含量为46-52％。
12.根据权利要求1所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂15-30％、光敏树脂8-15％、醋酸乙酯12-16％、醋酸丁酯10-20％、醋酸丁酸纤维素1-5％、混合光引发剂4-8％、助剂15-20％和余量的醇类溶剂。
13.根据权利要求12所述的UV-LED固化的高性能环保涂料，其特征在于，按重量百分数计，包括：
丙烯酸树脂15-30％、光敏树脂8-15％、醋酸乙酯12-16％、醋酸丁酯10-20％、醋酸丁酸纤维素1-5％、混合光引发剂4-8％、稀释剂8-12％、流平剂0.2-1％、消光粉5-10％和余量的醇类溶剂。
14.权利要求1-13任一项所述的UV-LED固化的高性能环保涂料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将丙烯酸树脂、光敏树脂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丁酸纤维素按照配比混合和醇类溶剂混合均匀；然后加入混合光引发剂、助剂混合均匀，即得所述UV-LED固化的高性能环保涂料。
15.权利要求1-13任一项所述的UV-LED固化的高性能环保涂料的使用方法，其特征在于，包括：
将所述UV-LED固化的高性能环保涂料通过刷涂或喷涂的方式进行涂覆于物体表面，完成立即使用UV-LED灯照射光固化。
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