本發(fā)明涉及一種涂料，特別是涉及一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
涂料因其用途廣泛，對其性能要求也是因不同的用途而有所區(qū)別，有的要求具有高附著力、有的要求具有耐低溫或高溫性能、有的要求具有優(yōu)越的電絕緣性、有的要求具有良好的耐水性、有的要求具有抗菌性、有的要求具有較好的流平性、有的要求揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)排放少等等，而大多時(shí)候，需要涂料同時(shí)具備多種優(yōu)良性能，而不是單一性能，但目前市面上使用的涂料絕大多數(shù)還是性能比較單一的，這就需要開發(fā)一種能同時(shí)擁有多種優(yōu)良性能的全新涂料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料，該涂料不僅流平效果好、固化速度快、揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)排放少，還具有抗菌性、耐水性、耐低溫，而且其電絕緣性和附著力更是優(yōu)越，是一種綜合性能優(yōu)良的涂料。
實(shí)現(xiàn)該目的的技術(shù)方案是：
一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料，由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
更進(jìn)一步的，所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
進(jìn)一步的，所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料所用的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯由包括以下摩爾份數(shù)的原料組分制備而成：
更進(jìn)一步的，所述蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯由包括以下摩爾份數(shù)的原料組分制備而成：
進(jìn)一步的，所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料所用的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
更進(jìn)一步的，所述有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
進(jìn)一步的，所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料所用的聚醚改性聚硅氧烷流平劑由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
更進(jìn)一步的，所述聚醚改性聚硅氧烷流平劑由包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備而成：
本發(fā)明的目的還在于提供上述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料的制備方法。
上述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料的制備方法包括如下步驟：
S1、制備蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯：
S11、將5.5～5.8摩爾份數(shù)的聚乙二醇、1.5～2摩爾份數(shù)的聚酯二醇和1摩爾份數(shù)的蓖麻油混合攪拌均勻并升溫至110～115℃，減壓脫水2.5～3h后降溫至72～75℃，再分別加入1摩爾份數(shù)的異氟爾酮二異氰酸酯和0.002摩爾份數(shù)的月桂酸鉍催化劑，控制滴加速度在1.5h內(nèi)滴完，反應(yīng)2.5～3h，得到混合溶液M；
S12、將0.3摩爾份數(shù)的N，N-二甲基甲酰胺溶于2～3摩爾份數(shù)的雙酚A溶劑和0.3摩爾份數(shù)的2,2-二羥甲基丙酸溶劑中再與2～3摩爾份數(shù)的丁酮混合均勻，得到混合溶液N；
S13、將通過S12步驟配置好的混合溶液N加入S11步驟配置好的混合溶液M中，繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)異氰酸基團(tuán)含量達(dá)到8～13％時(shí)降溫至60℃，攪拌下逐滴加入2.2～2.5摩爾份數(shù)的丙烯酸羥乙酯和0.2摩爾份數(shù)的對苯二胺阻聚劑的混合溶液，在8min內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)3h后監(jiān)測異氰酸基團(tuán)含量，當(dāng)游離的異氰酸基團(tuán)含量低于0.1％時(shí)，停止反應(yīng)蒸出溶劑既得所述蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯；
S2、制備有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯：
S21、將16～22質(zhì)量份的烷羥基硅油和13～16質(zhì)量份的丙烯酸-β-羥乙酯混合均勻，得到混合溶液P；
S22、將30～34質(zhì)量份的異氟爾酮二異氰酸酯溶于4～6質(zhì)量份的異丁醇溶劑中，加熱至86～90℃，在通氮?dú)獾臈l件下逐滴加入通過S21配制好的混合溶液P，于2.5h滴完，恒溫反應(yīng)1.5h后升溫到83～86℃，然后再加入4～6質(zhì)量份的異丁醇溶劑和2～4質(zhì)量份的過氧化苯甲酸叔丁酯引發(fā)劑，再恒溫反應(yīng)2.5h，待轉(zhuǎn)化率達(dá)到99％后停止反應(yīng)，在加熱條件下減壓抽濾出異丁醇溶劑，在攪拌條件下加入8～11質(zhì)量份的水和4～7質(zhì)量份的三乙醇胺，既得所述有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
S3、制備聚醚改性聚硅氧烷流平劑：
S31、將28～33質(zhì)量份的烯丙基聚醚溶于31～35質(zhì)量份的乙醚溶劑中，并加入2～3質(zhì)量份的氯鉑酸催化劑，得到混合溶液Q；
S32、將1～2質(zhì)量份的氯鉑酸催化劑加入32～37質(zhì)量份的含氫硅油中，在通氮?dú)獾臈l件下攪拌，并升溫至110～115℃時(shí)逐滴加入通過S31配制好的混合溶液Q，1.5h滴完，然后在110～115℃下恒溫反應(yīng)4.5～5h，冷卻過濾既得所述聚醚改性聚硅氧烷流平劑；
S4、制備含有蓖麻油基的抗菌UV涂料：
S41、依次加入32～35質(zhì)量份的通過S1制備而成的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯、16～21質(zhì)量份的通過S2制備而成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯、8～10質(zhì)量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯稀釋劑、5～6質(zhì)量份的三丙二醇二丙烯酸酯稀釋劑和15～16質(zhì)量份的乙酸乙酯溶劑，在800～1000r/min下分散30min；
S42、然后加入0.4～0.6質(zhì)量份的通過S3制備而成的聚醚改性聚硅氧烷流平劑和2.5～3質(zhì)量份的光引發(fā)劑，在600～800r/min下分散30min；
S43、在400～500r/min下緩慢加入0.95～1質(zhì)量份的納米銀抗菌助劑，繼續(xù)分散30min；
S44、最后加入14～15質(zhì)量份的乙酸丁酯溶劑在巖田2#杯，25℃的條件下調(diào)整粘度至20-22s，既得所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料。
本發(fā)明還提供上述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料的應(yīng)用。
具體的，上述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料使用方法為：
用乙酸乙酯溶劑將所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料在巖田2#杯，25℃條件下稀釋到9s后噴涂在塑膠素材上，控制膜厚在20～30μm，在45～50℃下烘烤3-5min，然后用能量為800-1000mj/c㎡的紫外光照射固化成膜。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、蓖麻油是一種天然的可再生資源，用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石化資源可以緩解日趨緊張的全球性石化資源危機(jī)問題，而且蓖麻油的使用不會給環(huán)境造成污染，不會給企業(yè)造成環(huán)保治理的成本壓力；
2、采用雙酚A溶劑和異氟爾酮二異氰酸酯同時(shí)配合蓖麻油合成蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯，合成的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯不僅具有優(yōu)良的耐水性、耐低溫、固化速度快而且其電絕緣性和附著力更是優(yōu)越；
3、采用異氟爾酮二異氰酸酯、烷羥基硅油和丙烯酸-β-羥乙酯作為主要原料在異丁醇溶劑下合成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯屬于水性材料，對環(huán)境污染小，幾乎不產(chǎn)生對人體有害的揮發(fā)性物質(zhì)，其他溶劑則達(dá)不到如此優(yōu)良效果，其與184光引發(fā)劑的配合杜絕了其本身固化時(shí)間長的缺點(diǎn)；
4、采用乙醚作為溶劑，將含氫硅油和烯丙基聚醚在氯鉑酸催化劑的催化下合成的聚醚改性聚硅氧烷流平劑具有良好的低表面張力和相容性，其表面狀態(tài)控制能力優(yōu)越，其它溶劑和催化劑的配合得到的聚醚改性聚硅氧烷流平劑卻不能達(dá)到如此效果；
5、通過聚醚改性聚硅氧烷流平劑配合由蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯和有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯按一定比例配比而成的混合溶液聚合出的涂料，其流平效果好、揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)排放少，還具有耐水性、耐低溫，而且其電絕緣性和附著力更是優(yōu)越，是一種綜合性能優(yōu)良的涂料；
6、通過加入納米銀抗菌助劑，使得制備出的含有蓖麻油基的抗菌UV涂料同時(shí)具有優(yōu)良的抗菌作用。
附圖說明
無。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
傳統(tǒng)抗菌光固化涂料的制備方法：
①依次加入51g的水性聚氨酯丙烯酸酯、10g的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯稀釋劑、8g的三丙二醇二丙烯酸酯稀釋劑和14g的乙酸乙酯溶劑，在1000r/min下分散30min；
②然后加入0.5g的丙烯酸樹脂流平劑和2.5g的光引發(fā)劑，在800r/min下分散30min；
③在400r/min下緩慢加入2g的納米銀抗菌助劑，繼續(xù)分散30min；
④最后加入12g的乙酸丁酯溶劑在巖田2#杯，25℃條件下調(diào)整粘度至20s，既得傳統(tǒng)抗菌光固化涂料。
實(shí)施例2
一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料，其由以下組分配比及制備方法制備而成：
S1、制備蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯：
S11、將5.8mol的聚乙二醇、1.5mol的聚酯二醇和1mol的蓖麻油混合攪拌均勻并升溫至115℃，減壓脫水2.5h后降溫至75℃，再分別加入1mol的異氟爾酮二異氰酸酯和0.002mol的月桂酸鉍催化劑，控制滴加速度在1.5h內(nèi)滴完，反應(yīng)3h，得到混合溶液M；
S12、將0.3mol的N，N-二甲基甲酰胺溶于2mol的雙酚A溶劑和0.3mol的2,2-二羥甲基丙酸溶劑中再與3mol的丁酮混合均勻,得到混合溶液N；
S13、將通過S12步驟配置好的混合溶液N加入S11步驟配置好的混合溶液M中，繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)異氰酸基團(tuán)含量達(dá)到8％時(shí)降溫至60℃，攪拌下逐滴加入2.5mol的丙烯酸羥乙酯和0.2mol的對苯二胺阻聚劑的混合溶液，在8min內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)3h后監(jiān)測異氰酸基團(tuán)含量，當(dāng)游離的異氰酸基團(tuán)含量低于0.1％時(shí)，停止反應(yīng)蒸出溶劑既得所述蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯；
S2、制備有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯：
S21、將16g的烷羥基硅油和13g的丙烯酸-β-羥乙酯混合均勻，得到混合溶液P；
S22、將34g的異氟爾酮二異氰酸酯溶于6g的異丁醇溶劑中，加熱至86℃，在通氮?dú)獾臈l件下逐滴加入通過S21配制好的混合溶液P，于2.5h滴完，恒溫反應(yīng)1.5h后升溫到86℃，然后再加入6g的異丁醇溶劑和4g的過氧化苯甲酸叔丁酯引發(fā)劑，再恒溫反應(yīng)2.5h，待轉(zhuǎn)化率達(dá)到99％后停止反應(yīng)，在加熱條件下減壓抽濾出異丁醇溶劑，在攪拌條件下加入8g的水和4g的三乙醇胺，既得所述有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
S3、制備聚醚改性聚硅氧烷流平劑：
S31、將33g的烯丙基聚醚溶于35g的乙醚溶劑中，并加入3g的氯鉑酸催化劑，得到混合溶液Q；
S32、將1g的氯鉑酸催化劑加入32g的含氫硅油中，在通氮?dú)獾臈l件下攪拌，并升溫至110℃時(shí)逐滴加入通過S31配制好的混合溶液Q，1.5h滴完，然后在110℃下恒溫反應(yīng)4.5h，冷卻過濾既得所述聚醚改性聚硅氧烷流平劑；
S4、制備含有蓖麻油基的抗菌UV涂料：
S41、依次加入32g的通過S1制備而成的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯、21g的通過S2制備而成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯、10g的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯稀釋劑、6g的三丙二醇二丙烯酸酯稀釋劑和16g的乙酸乙酯溶劑，在800r/min下分散30min；
S42、然后加入0.4g的通過S3制備而成的聚醚改性聚硅氧烷流平劑和3g的184光引發(fā)劑，在600r/min下分散30min；
S43、在500r/min下緩慢加入0.95g的納米銀抗菌助劑，繼續(xù)分散30min；
S44、最后加入15g的乙酸丁酯溶劑在巖田2#杯，25℃條件下調(diào)整粘度至20s，既得所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料。
實(shí)施例3
一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料，其由以下組分配比及制備方法制備而成：
S1、制備蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯：
S11、將5.5mol的聚乙二醇、2mol的聚酯二醇和1mol的蓖麻油混合攪拌均勻并升溫至110℃，減壓脫水3h后降溫至72℃，再分別加入1mol的異氟爾酮二異氰酸酯和0.002mol的月桂酸鉍催化劑，控制滴加速度在1.5h內(nèi)滴完，反應(yīng)2.5h，得到混合溶液M；
S12、將0.3mol的N，N-二甲基甲酰胺溶于3mol的雙酚A溶劑和0.3mol的2,2-二羥甲基丙酸溶劑中再與2mol的丁酮混合均勻,得到混合溶液N；
S13、將通過S12步驟配置好的混合溶液N加入S11步驟配置好的混合溶液M中，繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)異氰酸基團(tuán)含量達(dá)到13％時(shí)降溫至60℃，攪拌下逐滴加入2.2mol的丙烯酸羥乙酯和0.2mol的對苯二胺阻聚劑的混合溶液，在8min內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)3h后監(jiān)測異氰酸基團(tuán)含量，當(dāng)游離的異氰酸基團(tuán)含量低于0.1％時(shí)，停止反應(yīng)蒸出溶劑既得所述蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯；
S2、制備有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯：
S21、將22g的烷羥基硅油和16g的丙烯酸-β-羥乙酯混合均勻，得到混合溶液P；
S22、將30g的異氟爾酮二異氰酸酯溶于4g的異丁醇溶劑中，加熱至90℃，在通氮?dú)獾臈l件下逐滴加入通過S21配制好的混合溶液P，于2.5h滴完，恒溫反應(yīng)1.5h后升溫到83℃，然后再加入4g的異丁醇溶劑和2g的過氧化苯甲酸叔丁酯引發(fā)劑，再恒溫反應(yīng)2.5h，待轉(zhuǎn)化率達(dá)到99％后停止反應(yīng)，在加熱條件下減壓抽濾出異丁醇溶劑，在攪拌條件下加入11g的水和7g的三乙醇胺，既得所述有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
S3、制備聚醚改性聚硅氧烷流平劑：
S31、將28g的烯丙基聚醚溶于31g的乙醚溶劑中，并加入2g的氯鉑酸催化劑，得到混合溶液Q；
S32、將2g的氯鉑酸催化劑加入37g的含氫硅油中，在通氮?dú)獾臈l件下攪拌，并升溫至115℃時(shí)逐滴加入通過S31配制好的混合溶液Q，1.5h滴完，然后在115℃下恒溫反應(yīng)5h，冷卻過濾既得所述聚醚改性聚硅氧烷流平劑；
S4、制備含有蓖麻油基的抗菌UV涂料：
S41、依次加入35g的通過S1制備而成的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯、16g的通過S2制備而成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯、8g的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯稀釋劑、5g的三丙二醇二丙烯酸酯稀釋劑和15g的乙酸乙酯溶劑，在1000r/min下分散30min；
S42、然后加入0.6g的通過S3制備而成的聚醚改性聚硅氧烷流平劑和2.5g的184光引發(fā)劑，在800r/min下分散30min；
S43、在400r/min下緩慢加入1g的納米銀抗菌助劑，繼續(xù)分散30min；
S44、最后加入14g的乙酸丁酯溶劑在巖田2#杯，25℃條件下調(diào)整粘度至22s，既得所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料。
實(shí)施例4
一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料，其由以下組分配比及制備方法制備而成：
S1、制備蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯：
S11、將5.8mol的聚乙二醇、1.5mol的聚酯二醇和1mol的蓖麻油混合攪拌均勻并升溫至115℃，減壓脫水3h后降溫至75℃，再分別加入1Mol的異氟爾酮二異氰酸酯和0.002mol的月桂酸鉍催化劑，控制滴加速度在1.5h內(nèi)滴完，反應(yīng)3h，得到混合溶液M；
S12、將0.3mol的N，N-二甲基甲酰胺溶于2mol的雙酚A溶劑和0.3mol的2,2-二羥甲基丙酸溶劑中再與2mol的丁酮混合均勻,得到混合溶液N；
S13、將通過S12步驟配置好的混合溶液N加入S11步驟配置好的混合溶液M中，繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)異氰酸基團(tuán)含量達(dá)到13％時(shí)降溫至60℃，攪拌下逐滴加入2.5mol的丙烯酸羥乙酯和0.2mol的對苯二胺阻聚劑的混合溶液，在8min內(nèi)加完，繼續(xù)反應(yīng)3h后監(jiān)測異氰酸基團(tuán)含量，當(dāng)游離的異氰酸基團(tuán)含量低于0.1％時(shí)，停止反應(yīng)蒸出溶劑既得所述蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯；
S2、制備有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯：
S21、將19g的烷羥基硅油和16g的丙烯酸-β-羥乙酯混合均勻，得到混合溶液P；
S22、將33g的異氟爾酮二異氰酸酯溶于6g的異丁醇溶劑中，加熱至90℃，在通氮?dú)獾臈l件下逐滴加入通過S21配制好的混合溶液P，于2.5h滴完，恒溫反應(yīng)1.5h后升溫到86℃，然后再加入6g的異丁醇溶劑和4g的過氧化苯甲酸叔丁酯引發(fā)劑，再恒溫反應(yīng)2.5h，待轉(zhuǎn)化率達(dá)到99％后停止反應(yīng)，在加熱條件下減壓抽濾出異丁醇溶劑，在攪拌條件下加入10g的水和6g的三乙醇胺，既得所述有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯；
S3、制備聚醚改性聚硅氧烷流平劑：
S31、將30g的烯丙基聚醚溶于33g的乙醚溶劑中，并加入3g的氯鉑酸催化劑，得到混合溶液Q；
S32、將2g的氯鉑酸催化劑加入32g的含氫硅油中，在通氮?dú)獾臈l件下攪拌，并升溫至115℃時(shí)逐滴加入通過S31配制好的混合溶液Q，1.5h滴完，然后在115℃下恒溫反應(yīng)5h，冷卻過濾既得所述聚醚改性聚硅氧烷流平劑；
S4、制備含有蓖麻油基的抗菌UV涂料：
S41、依次加入34g通過S1制備而成的蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯、19g通過S2制備而成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯、9g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯稀釋劑、5g三丙二醇二丙烯酸酯稀釋劑和15g乙酸乙酯溶劑，在1000r/min下分散30min；
S42、然后加入0.5g通過S3制備而成的聚醚改性聚硅氧烷流平劑和2.5g184光引發(fā)劑，在800r/min下分散30min；
S43、在500r/min下緩慢加入1g納米銀抗菌助劑，繼續(xù)分散30min；
S44、最后加入14g的乙酸丁酯溶劑在巖田2#杯，25℃條件下調(diào)整粘度至22s，既得所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料。
所述含有蓖麻油基的抗菌UV涂料的使用方法為：
用乙酸乙酯溶劑在巖田2#杯，25℃的條件下將所述一種含有蓖麻油基的抗菌UV涂料稀釋到粘度為9s后噴涂在塑膠素材上，控制膜厚在20～30μm，在45～50℃下烘烤3-5min，然后用能量為800-1000mj/c㎡的紫外光照射固化成膜。
通過常規(guī)測試方法分別對實(shí)施例1至4制備出的涂料進(jìn)行測試，測試結(jié)果見下表：
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。