
1.本技術涉及涂料領域,具體涉及一種清潔涂料及其應用。
背景技術:2.玻璃在生產過程中,其表面會殘留有脫模劑以及其他雜質,雜質的存在會影響玻璃的后續加工及使用,因此需要對玻璃表面進行清潔以使玻璃表面盡可能保持干凈。目前玻璃的清潔方法有毛氈打磨和清潔劑清理,其中,毛氈打磨的效率低,且清潔過程會產生粉塵污染;采用清潔劑清理時,清潔劑中的組分如表面活性劑也會在玻璃表面形成殘留,進而影響玻璃的后續加工。除此之外,清潔后的玻璃在運輸過程中也容易再次吸附雜質,導致表面污染。因此,有必要提供一種新的玻璃清潔方法和材料,以除去玻璃表面的雜質并對玻璃表面形成保護,以隔絕外界的污染。
技術實現要素:3.為解決上述問題,本技術提供了一種清潔涂料,將該清潔涂料涂覆在玻璃表面可形成保護膜,保護膜能夠粘附玻璃表面的雜質并將玻璃與外界隔絕避免二次污染,將該保護膜撕下即可除去玻璃表面的雜質,從而簡便且有效地清潔玻璃表面。
4.本技術第一方面提供了一種清潔涂料,所述清潔涂料為溶劑型涂料,所述溶劑型涂料包括a組分和b組分,按重量份數計,所述a組分包括11份~22份的羥基封端聚醚型聚氨酯和70份~95份的有機溶劑,所述b組分包括0.01份~0.3份的異氰酸酯交聯劑;
5.或所述清潔涂料為水型涂料,所述水型涂料包括c組分和d組分,按重量份數計,所述c組分包括75份至90份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯和5份~15份的水性溶劑,所述d組分包括1份~5份的交聯劑;所述交聯劑包括氮丙啶化合物和聚碳化二亞胺中的一種或多種。
6.本技術提供的清潔涂料分為溶劑型涂料和水型涂料,溶劑型涂料包括羥基封端聚醚型聚氨酯,水型涂料包括含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯,其中,聚醚型聚氨酯含有大量的醚基,醚基對雜質具有較強的吸附能力,故清潔涂料可以快速地吸附雜質。溶劑型涂料和水型涂料在使用前,先將a組分和b組分混合,或先將c組分和d組分混合,再進行涂覆,清潔涂料經涂覆后會發生固化并形成保護膜,該保護膜對玻璃具有適中的附著力,且表面韌性高,易于從玻璃表面完整地撕下,從而帶走玻璃表面的雜質并且不形成殘留,該方法操作簡便且清潔效果顯著,具有良好的應用前景。
7.可選的,所述羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度為2~2.5。
8.可選的,所述含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度為2~2.5。
9.可選的,所述羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量為4000g/mol~8000g/mol。
10.可選的,所述含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量為4000g/mol~8000g/mol。
11.可選的,所述羥基封端聚醚型聚氨酯的平均聚合度為10~200。
12.可選的,所述含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的平均聚合度為10~200。
13.可選的,所述有機溶劑包括按重量份數計的70份~80份的第一溶劑和1份~10份的第二溶劑;所述第一溶劑包括沸點小于或等于130℃的極性非質子溶劑;所述第二溶劑包括非質子非極性溶劑。
14.可選的,所述沸點小于或等于130℃的極性非質子溶劑包括乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一種或多種。
15.可選的,所述非質子非極性溶劑包括甲基環己烷、甲苯和二甲苯中的一種或多種。
16.可選的,所述有機溶劑還包括按重量份數計的0.01份~0.6份的第三溶劑,所述第三溶劑包括沸點大于130℃的極性非質子溶劑。
17.可選的,所述第三溶劑包括γ-丁內酯、甲基吡咯烷酮和乙基吡咯烷酮中的一種或多種。
18.可選的,所述a組分還包括按重量份數計的0.1份~1份的無機填料,所述無機填料包括二氧化硅、二氧化鈦和氧化鋁中的一種或多種。
19.可選的,所述無機填料的粒徑小于或等于500nm。
20.可選的,所述a組分還包括按重量份數計的0.01份~0.3份的引發劑;所述引發劑包括二苯甲酮、1-羥基環已基苯基甲酮和α,α-二乙氧基苯乙酮中的一種或多種。
21.可選的,所述a組分還包括按重量份數計的5份~10份的酸性物質,所述酸性物質的酸度系數pka小于或等于4.0。
22.可選的,所述酸性物質包括蘋果酸、磷酸、檸檬酸、馬來酸和鄰硝基苯甲酸中的一種或多種。
23.可選的,所述水型涂料中,所述水性溶劑包括水或乙醇中的至少一種。
24.可選的,所述c組分還包括按重量份數計的1份~10份的含有羧基的聚碳酸酯。
25.可選的,所述聚碳酸酯的官能度為2~2.5。
26.可選的,所述聚碳酸酯的平均分子量為1200g/mol~1800g/mol。
27.可選的,所述聚碳酸酯的平均聚合度為10~200。
28.可選的,所述c組分還包括按重量份數計的0.001份~2份的流平助劑;所述流平助劑包括無機填料、非離子型表面活性劑和有機硅流平劑中的一種或多種
29.可選的,所述流平助劑包括按重量份數計的0.1份~1.5份的無機填料、0.05份~0.1份的非離子型表面活性劑和0.05份~0.1份的有機硅流平劑。
30.可選的,非離子型表面活性劑包括十三烷醇聚醚-4、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、乙氧基化炔二醇和壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種。
31.可選的,所述有機硅流平劑包括丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
32.可選的,所述溶劑型涂料的表面張力為30dyne/cm-45dyne/cm。
33.可選的,所述水型涂料的表面張力為50dyne/cm-65dyne/cm。
34.本技術第一方面提供的清潔涂料具有很好的流動性,易于涂覆在玻璃表面,且清潔涂料的表面張力適中,可以在玻璃表面鋪展開形成完整的保護膜,所形成的保護膜可以將玻璃表面與外界隔絕,避免玻璃在包裝、運輸過程中受到外界雜質污染,而且保護膜具有
優異的斷裂韌性,將其由玻璃表面撕下時保護膜不會發生開裂從而可以完整的從玻璃表面除去,相應的也帶走玻璃表面的雜質,實現對玻璃表面的清潔和保護。
35.本技術第二方面提供了一種保護膜,所述保護膜是由如權利要求1~14任一項所述的清潔涂料制備得到,所述保護膜的制備方法包括:將a組分和b組分混合并涂覆在玻璃表面,得到保護膜,或將c組分和d組分混合并涂覆在玻璃表面,得到保護膜。
36.可選的,所述保護膜的厚度為30μm~100μm。
37.可選的,所述保護膜的斷裂韌性大于或等于15mpa
·m1/2
。
38.本技術提供的保護膜具有較高的斷裂韌性,在撕拉時不易斷裂,從而能夠一次性將保護膜全部撕下,玻璃表面無殘留,一方面可避免膜層殘留導致的二次污染,另一方面簡化了作業步驟,提高了生產效率。
39.本技術第三方面提供了如第一方面所述的清潔涂料在清潔和/或保護玻璃中的應用。
附圖說明
40.圖1為本技術一實施例提供的清潔涂料清潔原理圖。
具體實施方式
41.以下所述是本技術的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本技術的保護范圍。
42.玻璃經注塑包邊后表面會有脫模劑或其他雜質的殘留,不利于后續對玻璃進行粘結或打膠的工藝,而現有的玻璃清潔方法步驟繁瑣,清潔效率低且清潔效果較差,除此之外,玻璃清潔完成后還需要貼保護膜以免再次吸附雜質,然而現有的保護膜成本較高且貼膜對加工精度具有嚴格的要求,以上繁瑣的步驟使得玻璃清潔工序的效率低,增加了玻璃生產的成本。為簡化玻璃清潔的步驟,提升玻璃的清潔效果,本技術提供了一種清潔涂料,將該清潔涂料涂覆在玻璃表面可形成保護膜,保護膜能夠粘附玻璃表面的雜質并對玻璃進行保護,將該保護膜撕下即可除去玻璃表面的雜質,從而簡便且有效地清潔玻璃表面。
43.需要注意的是,在一些應用場景中,玻璃的表面設有油墨層,汽車玻璃一般會采用陶瓷油墨在玻璃四周形成黑邊(油墨層),該黑邊起到裝飾和阻擋紫外線的功能,該油墨層實為通過高溫燒結形成的陶瓷,玻璃含有油墨層的一側表面即為玻璃的油墨面,本技術的清潔涂料也適用于玻璃的油墨面,將其涂覆在玻璃的油墨面時,清潔涂料能夠在油墨層鋪展開,從而形成完整的保護膜,實現對玻璃的全面保護。
44.請參閱圖1,圖1為本技術一實施例提供的清潔涂料清潔原理圖,圖1中,玻璃10的表面附著有污染物20,將清潔涂料30涂覆在玻璃10的表面后,清潔涂料30可粘附污染物20,清潔涂料30中的組分會發生反應固化形成固態的保護膜40,保護膜40對玻璃10具有一定的粘附力,可附著在玻璃表面以將玻璃與外界隔離,保護玻璃免受外界污染,當玻璃需要進行后續加工時,將保護膜40撕下即可除去玻璃表面的污染物20,從而達到快速且簡便的清潔玻璃的目的。
45.本技術提供的清潔涂料分為溶劑型涂料和水型涂料,溶劑型涂料是以有機溶劑作
為分散體系,具有易于涂覆、成膜速度快、性價比高的優點。水型涂料是以水性溶劑作為分散體系,水性溶劑包括水或乙醇中的至少一種,水型涂料滿足綠色環保的要求,對環境較為友好。以下分別對兩種類型的涂料進行論述。
46.本技術實施方式中,溶劑型涂料包括a組分和b組分,按重量份數計,a分包括11份~22份的羥基封端聚醚型聚氨酯和70份~95份的有機溶劑;b組分包括:0.01份~0.3份的異氰酸酯交聯劑。本技術一些實施方式中,溶劑型涂料在儲存期間,a組分和b組分采用不同的容器進行分裝,在使用前將a組分和b組分混合均勻并涂覆在玻璃表面,a組分中的羥基封端聚醚型聚氨酯與b組分中的異氰酸酯交聯劑發生反應,使涂料發生交聯,有機溶劑不斷揮發使涂料逐漸固化形成保護膜。
47.本技術中,羥基封端聚醚型聚氨酯即為端羥基聚醚型聚氨酯,羥基封端聚醚型聚氨酯中的羥基能夠與異氰酸酯交聯劑中的氨基發生反應從而實現交聯。羥基封端聚醚型聚氨酯中含有強極性基團如醚基(-o-)、氨酯基(-nh-coo-),強極性基團使得涂料固化后形成的保護膜與玻璃具有一定的結合力,能夠有效地附著在玻璃表面實現保護玻璃的功能;并且強極性基團醚基對雜質具有較強的吸附能力,可將玻璃表面的雜質吸附至保護膜中,將保護膜撕下即除去玻璃表面的雜質。
48.本技術一些實施方式中,羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度為2~2.5,羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度具體可以但不限于為2.0、2.1、2.3或2.5。羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度會影響保護膜的硬度和粘度,控制羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度在2~2.5時,涂料固化形成的保護膜具有適中的硬度和粘度,保護膜易于從玻璃表面撕下,且保護膜在撕拉過程中不易開裂能夠完整的撕下,避免二次撕拉造成的污染。
49.本技術一些實施例中,羥基封端聚醚型聚氨酯是由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應得到。本技術一些實施方式中,羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量為4000g/mol~8000g/mol。羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量具體可以但不限于為4000g/mol、4500g/mol、5000g/mol、5200g/mol、5400g/mol、5500g/mol、5700g/mol、5800g/mol、6000g/mol、6500g/mol、7000g/mol或8000g/mol。羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量過低會導致涂料成膜的效率低,分子量過高會導致涂料的黏度過高,不利于將涂料涂覆在玻璃表面。本技術一些實施方式中,羥基封端聚醚型聚氨酯的平均聚合度為10~200,羥基封端聚醚型聚氨酯的平均聚合度具體可以但不限于為10、30、50、80、95、100、105、120、150或200。
50.本技術一些實施方式中,異氰酸酯交聯劑包括二苯基甲烷二異氰酸酯和六亞甲基-1,6異氰酸酯中的一種或多種。本技術一些實施方式中,異氰酸酯交聯劑與羥基封端聚醚型聚氨酯的質量比為1:(40~1500),異氰酸酯交聯劑與羥基封端聚醚型聚氨酯的質量比具體可以但不限于為1:40、1:80、1:100、1:300、1:500、1:800、1:1000或1:1500。
51.本技術實施方式中,有機溶劑的重量份數為70份~95份。本技術一些實施方式中,有機溶劑包括按重量份數計的70份~77份的第一溶劑,第一溶劑包括沸點小于或等于130℃的極性非質子溶劑。本技術一些實施方式中,沸點小于或等于130℃的極性非質子溶劑包括乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一種或多種。第一溶劑易于揮發,可以促進涂料的快速固化。本技術一些實施方式中,有機溶劑包括按重量份數計的70份~80份的第一溶劑和1份~10份的第二溶劑,第二溶劑包括非質子非極性溶劑。本技術一些實施方式中,非質子非極性溶劑包括甲基環己烷、甲苯和二甲苯中的一種或多種。
52.本技術一些實施方式中,第一溶劑和第二溶劑的質量比為1:(0.015~0.125),第一溶劑和第二溶劑的質量比具體可以但不限于為1:0.015、1:0.02、1:0.05、1:0.08、1:0.1或1:0.125。本技術一些實施方式中,第一溶劑和第二溶劑的質量比為1:(0.03~0.1)??刂频谝蝗軇┖偷诙軇┑馁|量比可以保證涂料同時具有良好的穩定性和適中的揮發速度,使涂料干燥后能夠形成均勻的保護膜,有利于完整地將保護膜由玻璃表面除去。
53.本技術一些實施方式中,有機溶劑還包括按重量份數計的0.01份~0.6份的第三溶劑,第三溶劑包括沸點大于130℃的極性非質子溶劑,第三溶劑的重量份數具體可以但不限于為0.01份、0.02份、0.05份、0.1份、0.3份或0.6份。本技術一些實施方式中,第三溶劑包括沸點小于或等于250℃且大于130℃的極性非質子溶劑,本技術一些實施方式中,沸點大于130℃的極性非質子溶劑包括γ-丁內酯、甲基吡咯烷酮和乙基吡咯烷酮中的一種或多種。第三溶劑的揮發速度較慢,可以減小氣泡的產生,促進形成均勻的保護膜。
54.本技術一些實施方式中,羥基封端聚醚型聚氨酯與有機溶劑的質量比為1:(4.5~8.5),羥基封端聚醚型聚氨酯與有機溶劑的質量比具體可以但不限于為1:4.5、1:5、1:6、1:7、1:8或1:8.5??刂屏u基封端聚醚型聚氨酯與有機溶劑的質量比可保證清潔涂料具有良好的流動性,易于涂覆,并且清潔涂料固化形成的保護膜具有一定的韌性,在除去保護膜時,保護膜也易于從玻璃表面除去。
55.本技術一些實施方式中,a組分還包括按重量份數計的0.1份~1份的無機填料,無機填料可以是二氧化硅、二氧化鈦和氧化鋁中的一種或多種。無機填料可以優化涂料的流動性,使涂料易于在玻璃表面鋪展開,提高涂覆的便捷性。本技術一些實施方式中,無機填料的粒徑小于或等于500nm。采用較小粒徑的無機填料一方面可以有效地提升清潔涂料的表面張力,無機填料的粒徑越小,表面積越大,對分散液的表面張力提升越明顯;另一方面,較小粒徑的無機填料有利于填料均勻分散在涂料中,保證涂料具有良好的穩定性,不易發生分層。本技術一些實施方式中,無機填料包括平均表面積為150m2/g~250m2/g的氣相二氧化硅。
56.本技術一些實施方式中,a組分還包括按重量份數計的0.01份~0.3份的引發劑,引發劑包括二苯甲酮、1-羥基環已基苯基甲酮和α,α-二乙氧基苯乙酮中的一種或多種。在涂料中加入適量的引發劑可以縮短涂料的固化時間,提高成膜速度。
57.本技術一些實施方式中,a組分還包括按重量份數計的5份~10份的酸性物質,酸性環境可降低交聯速度,促進形成均勻的保護膜。本技術一些實施方式中,酸性物質的酸度系數pka小于或等于4.0,酸性物質的酸度系數越大則酸性越強,酸性物質的酸性過強可能會破壞玻璃的表面結構。本技術一些實施方式中,酸性物質包括蘋果酸、磷酸、檸檬酸、馬來酸和鄰硝基苯甲酸中的一種或多種。
58.本技術一些實施方式中,溶劑型涂料還包括顏料,顏料的重量份數為0.5份至5份。顏料可提高溶劑型涂料的辨識度,便于識別保護膜,提高清潔效率。
59.本技術一些實施方式中,溶劑型涂料包括a組分和b組分,按重量份數計,a組分包括:11份~22份的羥基封端聚醚型聚氨酯,70份至77份的第一溶劑,7份至9份的酸性物質,0.01份~0.3份的引發劑;b組分包括:0.01份~0.3份的異氰酸酯交聯劑。
60.本技術一些實施方式中,a組分包括:11份~22份的羥基封端聚醚型聚氨酯,70份至80份的第一溶劑,1份至10份的第二溶劑,0.01份至0.6份的第三溶劑,0.1份~1份的無機
填料,5份至10份的酸性物質,0.01份~0.3份的引發劑;b組分包括:0.01份~0.3份的異氰酸酯交聯劑。
61.本技術一些實施方式中,a組分包括:11份~22份的羥基封端聚醚型聚氨酯,70份至80份的乙酸乙酯,1份至10份的甲基環己烷,0.01份至0.6份的γ-丁內酯,0.1份~1份的二氧化硅,5份至10份的蘋果酸,0.01份~0.3份的引發劑;b組分包括:0.01份~0.3份的異氰酸酯交聯劑。
62.本技術一些實施方式中,將a組分和b組分混合后,溶劑型涂料的表面張力為30dyne/cm-45dyne/cm,溶劑型涂料的表面張力具體可以但不限于為30dyne/cm、32dyne/cm、35dyne/cm、37dyne/cm、40dyne/cm、42dyne/cm或45dyne/cm。本技術一些實施方式中,溶劑型涂料的表面張力為32dyne/cm-42dyne/cm。本技術一些實施方式中,將a組分和b組分混合后,溶劑型涂料的粘度為1000cps~2500cps,其中,粘度測試采用brookfield粘度計,測試溫度為25℃,轉子型號為63,轉速為12rpm。該粘度的涂料具有良好的流動性,易于涂覆在玻璃表面。
63.本技術一些實施例中,將溶劑型涂料涂覆在玻璃表面以避免玻璃在運輸過程中受到污染,待玻璃要進行后續加工或使用時,將保護膜撕下的同時可去除玻璃表面的雜質,本技術提供的溶劑型涂料具有適中的表面張力,對玻璃具有良好的潤濕性能,可以在玻璃表面充分的鋪展開,形成完整的膜層,從而降低涂覆的工藝要求。本技術一些實施例中,將溶劑型涂料涂覆在玻璃的油墨面以清潔和保護玻璃的油墨面,油墨層的表面能大于或等于70dyne/cm,本技術的溶劑型涂料表面張力低于油墨層的表面能,故涂料對油墨層也具有良好的潤濕性能,將其涂覆在玻璃的油墨面時涂料可以充分分布在油墨層表面和玻璃表面,固化形成完整的保護膜。
64.本技術還提供了上述溶劑型涂料的制備方法,包括:將羥基封端聚醚型聚氨酯與有機溶劑混合,得到a組分;稱取定量的異氰酸酯交聯劑,得到b組分。本技術一些實施方式中,a組分的制備方法包括:將第一溶劑和第二溶劑混合,再加入羥基封端的聚醚型聚氨酯、無機填料、酸性物質和第三溶劑,得到a組分。本技術一些實施方式中,a組分的制備方法包括:將乙酸乙酯和甲基環己烷攪拌3h~5h后,加入羥基封端的聚醚型聚氨酯、二氧化硅、蘋果酸、γ-丁內酯、二苯甲酮和甲基環己烷,其中,第二溶劑甲基環己烷分兩次加入,有利于各組分的充分混合。
65.本技術一些實施方式中,溶劑型涂料在儲存時,a組分和b組分分裝在不同的容器中,該溶劑型涂料在室溫下可保存2年以上,具有良好的穩定性。該涂料在使用前,先將a組分和b組分混合再進行涂覆,a組分和b組分混合后仍為液體,易于涂布在玻璃表面并固化成膜。
66.本技術一些實施方式中,溶劑型涂料的使用方法包括:將a組分和b組分混合均勻,將混合后的涂料涂抹或噴涂在待清潔的玻璃表面,溶劑型涂料中的溶劑逐漸揮發,且羥基封端的聚醚型聚氨酯發生交聯使涂料固化,得到保護膜。本技術一些實施方式中,溶劑型涂料的涂覆厚度為50μm~150μm。本技術一些實施方式中,溶劑型涂料的固化時間為5min~7min。
67.本技術一些實施方式中,溶劑型涂料固化后形成保護膜的厚度為30μm~100μm。本技術一些實施方式中,溶劑型涂料形成的保護膜的斷裂韌性k
ic
大于或等于27mpa
·m1/2
,溶
劑型涂料形成的保護膜的斷裂韌性k
ic
具體可以但不限于為27mpa
·m1/2
、28mpa
·m1/2
、29mpa
·m1/2
、30mpa
·m1/2
或32mpa
·m1/2
。
68.本技術提供的溶劑型涂料具有良好的穩定性,儲存時間長,易于涂覆在玻璃表面;該溶劑型涂料固化后形成的保護膜對玻璃的吸附能力適中,既對玻璃有一定的粘附力也便于撕下,并且保護膜具有較高韌性,撕下時可以一整塊撕掉,除此之外,該保護膜對玻璃的包邊材料無明顯吸附力,對玻璃的包邊材料無影響。
69.本技術實施方式中,水型涂料包括c組分和d組分,按重量份數計,c組分包括75份至90份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯和5份~15份的水性溶劑,d組分包括1份~5份的交聯劑,其中,水性溶劑包括水或乙醇中的至少一種。本技術的水型涂料以水性溶劑作為溶劑,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯在水性溶劑中具有良好的溶解性,有利于其在交聯劑作用下固化形成保護膜,對環境更加友好。本技術實施方式中,交聯劑包括氮丙啶化合物和聚碳化二亞胺中的一種或多種,其中,氮丙啶和聚碳化二亞胺在水性溶劑中可以使小分子量的聚氨酯分子交聯成大分子的聚氨酯分子,從而提高保護膜的力學強度和耐老化性能。
70.本技術的水型涂料中,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度、分子量或聚合度可按照前述羥基封端聚醚型聚氨酯的相關參數進行選擇,其取值范圍和應用在清潔涂料中的效果類似。例如含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的官能度也可以是2~2.5,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的平均分子量也可以是4000g/mol~8000g/mol,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯的平均聚合度也可以是10~200,上述效果前文已說明,此處不再贅述。本技術一些實施例中,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯是由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應得到。
71.本技術一些實施方式中,c組分還包括按重量份數計的1份~10份的含有羧基的聚碳酸酯,在清潔涂料中添加適量聚碳酸酯可以增強涂料固化后成膜的撕裂強度,有利于完整地將固化后的膜撕下,聚碳酸酯中的羧基可提高聚碳酸酯的親水性,保證水型涂料具有良好的穩定性。本技術一些實施方式中,含有羧基的聚碳酸酯的官能度為2~2.5,含有羧基的聚碳酸酯的官能度具體可以但不限于為2.0、2.1、2.3或2.5??刂凭厶妓狨サ墓倌芏瓤杀WC保護膜在撕拉過程中不易開裂可以完整的撕下,避免二次撕拉造成的污染。本技術一些實施方式中,含有羧基的聚碳酸酯的平均分子量為1200g/mol~1800g/mol。含有羧基的聚碳酸酯的平均分子量具體可以但不限于為1200g/mol、1400g/mol、1600g/mol、1700g/mol或1800g/mol。
72.本技術實施方式中,水性溶劑的重量份數為5份~15份,水性溶劑的重量份數具體可以但不限于為5份、8份、10份或15份。本技術一些實施方式中,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯與水性溶劑的質量比為1:(0.06~0.2),含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯與水性溶劑的質量比具體可以但不限于為1:0.06、1:0.08、1:0.1、1:0.15或1:0.2??刂坪恤然牧u基封端聚醚型聚氨酯與水性溶劑的質量比可保證水型涂料具有良好的流動性和適中的表面張力,易于涂覆,并且水型涂料能夠較快地完成固化形成保護膜。
73.本技術一些實施方式中,c組分還包括按重量份數計的0.001份~2份的流平助劑,流平助劑包括無機填料、非離子型表面活性劑和有機硅流平劑中的一種或多種。流平助劑可以提高水性涂料的粘稠度,優化涂料的流動性,并減少涂料固化產生的氣泡,促進形成均
勻的保護膜。
74.本技術一些實施方式中,無機填料包括二氧化硅、二氧化鈦和氧化鋁中的一種或多種。本技術一些實施方式中,無機填料的粒徑小于或等于500nm。采用較小粒徑的無機填料有利于填料均勻分散在涂料中,保證涂料具有良好的穩定性,不易發生分層。本技術一些實施方式中,無機填料包括平均表面積為150m2/g~250m2/g的氣相二氧化硅。本技術一些實施方式中,非離子型表面活性劑包括十三烷醇聚醚-4、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、乙氧基化炔二醇和壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種。本技術一些實施方式中,有機硅流平劑包括丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。本技術一些實施方式中,流平助劑包括按重量份數計的0.1份~1.5份的二氧化硅,0.05份~0.1份的十三烷醇聚醚-4,0.001份~0.01份的有機硅流平劑。
75.本技術一些實施方式中,水型涂料還包括顏料,顏料的重量份數為0.1份至2份。顏料可提高水型涂料的辨識度,便于識別保護膜,提高清潔效率。
76.本技術一些實施方式中,水型涂料包括c組分和d組分,按重量份數計,c組分包括:75份~88份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯,5份~10份的水性溶劑;d組分包括:3份~5份的交聯劑。本技術一些實施方式中,水型涂料包括c組分和d組分,c組分包括:75份~90份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯,5份至15份的水,0.1份~1.5份的二氧化硅,0.05份~0.1份的十三烷醇聚醚-4,0.001份~0.01份的丙基甲基二甲氧基硅烷;d組分包括:1份~5份的氮丙啶化合物。本技術一些實施方式中,水型涂料包括c組分和d組分,c組分包括:75份~90份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯,5份至15份的水,0.1份~1.5份的二氧化硅,0.05份~0.1份的乙氧基化炔二醇,0.001份~0.01份的氨丙基三乙氧基硅烷;d組分包括:1份~5份的異氰酸酯。
77.本技術一些實施方式中,水型涂料包括75份~88份的含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯、5份~10份的水性溶劑和3份~5份的聚碳化二亞胺。當交聯劑為聚碳化二亞胺時,由于聚碳化二亞胺反應活性較低,只有水性溶劑揮發后聚碳化二亞胺才夠促使羥基封端聚醚型聚氨酯發生交聯,故該類涂料可以先將c組分和d組分混合后再進行存儲,在使用前直接將水型涂料涂覆在玻璃表面即可。
78.本技術一些實施方式中,水型涂料的表面張力為55dyne/cm-65dyne/cm,水型涂料的表面張力具體可以但不限于為55dyne/cm、56dyne/cm、58dyne/cm、60dyne/cm、62dyne/cm或65dyne/cm。本技術一些實施方式中,水型涂料的粘度為5000cps~9000cps,其中,粘度測試采用brookfield粘度計,測試溫度為25℃,轉子型號為63,轉速為12rpm。該粘度的涂料具有良好的流動性,易于涂覆在玻璃表面。
79.本技術一些實施例中,將水型涂料涂覆在玻璃的油墨面以清潔和保護玻璃的油墨面,避免玻璃在運輸過程中受到污染,待玻璃要進行后續加工或使用時,將保護膜撕下以去除玻璃表面的雜質,該水型涂料具有適中的表面張力,對玻璃的油墨面具有良好的潤濕性能,可以在油墨面充分的鋪展開,固化形成完整的保護膜,從而降低涂覆的工藝要求。
80.本技術還提供了上述水型涂料的制備方法,包括:將含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯與水性溶劑混合,得到c組分;稱取定量的交聯劑,得到d組分。本技術一些實施方式中,c組分的制備方法包括:將含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯加入水中,再加入丙基甲
基二甲氧基硅烷、十三烷醇聚醚-4和二氧化硅,以5hz~20hz的轉速攪拌3h~5h得到c組分。
81.本技術一些實施方式中,水型涂料在儲存時,c組分和d組分分裝在不同的容器中,水型涂料在室溫下可保存2年以上,具有良好的穩定性。本技術一些實施方式中,預先將c組分和d組分混合再進行存儲,預先混合的水型涂料在室溫下可保存6個月以上,具有良好的穩定性。
82.本技術一些實施方式中,水型涂料的使用方法包括:將c組分和d組分混合均勻,將混合后的涂料涂抹或噴涂在待清潔的玻璃表面,水型涂料中的溶劑逐漸揮發,含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯發生交聯使涂料固化,得到保護膜。本技術一些實施方式中,水型涂料的涂覆厚度為50μm~150μm。本技術一些實施方式中,水型涂料的固化時間為10min~15min。
83.本技術一些實施方式中,水型涂料固化后形成保護膜的厚度為30μm~100μm。本技術一些實施方式中,水型涂料形成的保護膜的斷裂韌性k
ic
大于或等于15mpa
·m1/2
,溶劑型涂料形成的保護膜的斷裂韌性k
ic
具體可以但不限于為15mpa
·m1/2
、17mpa
·m1/2
、18mpa
·m1/2
、19mpa
·m1/2
或20mpa
·m1/2
。
84.本技術提供的水型涂料采用環境友好型的溶劑,符合綠色化學的理念,該水型涂料具有良好的穩定性,儲存時間長,且易于涂覆在玻璃表面,其固化后形成的保護膜對玻璃的吸附能力適中,既對玻璃有一定的粘附力也便于撕下,并且保護膜具有較高韌性,撕下時可以一整塊撕掉,除此之外,該保護膜對玻璃的包邊材料無明顯吸附力,對玻璃的包邊材料無影響。
85.本技術提供的清潔涂料具有良好的表面張力,能夠在玻璃表面形成具有優異斷裂韌性的保護膜,該保護膜可吸附玻璃表面的雜質從而獲得優秀的清潔效果;并且該保護膜可以在玻璃的包裝、運輸過程中將玻璃與外界隔絕,避免玻璃表面再次受到外界污染,故清潔效果更為長久。將覆蓋有保護膜的玻璃運輸至下游工廠進行后續加工時,該保護膜可以通過手工形式撕下,在撕取的過程中保護膜不易開裂或殘留在玻璃表面,從而大大簡化玻璃的清潔工藝。
86.下面分多個實施例對本技術實施方式進行進一步地說明。
87.實施例1:
88.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
89.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯14份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯76份、蘋果酸5份、甲基環己烷4.4份、氣相二氧化硅0.4份、二苯甲酮0.14份、γ-丁內酯0.03份,b組分:二苯基甲烷二異氰酸酯0.03份。
90.實施例2:
91.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
92.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯13份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯77.8份、蘋果酸9份、二苯甲酮0.17份,b組分:六亞甲基-1,6異氰酸酯0.03份。
93.實施例3:
94.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
95.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯13份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應
制備得到)、乙酸乙酯77.8份、蘋果酸9份、二苯甲酮0.2份,b組分:甲苯二異氰酸酯0.03份。
96.實施例4:
97.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
98.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯13份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯77.8份、蘋果酸9份,b組分:二苯基甲烷二異氰酸酯0.2份。
99.實施例5:
100.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
101.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯20份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯75份、蘋果酸3份、甲基環己烷1份、氣相二氧化硅0.4份、二苯甲酮0.5份、γ-丁內酯0.05份,b組分:二苯基甲烷二異氰酸酯0.05份。
102.實施例6:
103.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
104.a組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯14份(由聚醚多元醇和六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸丁酯76份、磷酸5份、甲基環己烷4.4份、氣相二氧化硅0.4份、二苯甲酮0.14份、甲基吡咯烷酮0.03份,b組分:二苯基甲烷二異氰酸酯0.03份。
105.實施例7:
106.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
107.c組分:含有羧基的羥基封端的聚醚型聚氨酯87份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、氣相二氧化硅0.13份、丙基甲基二甲氧基硅烷0.01份、十三烷醇聚醚0.1份、水9份,d組分:改性氮丙啶低聚物3.76份。
108.實施例8:
109.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
110.c組分:含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯83份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、水13份,d組分:改性氮丙啶低聚物4份。
111.實施例9:
112.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
113.c組分:含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯90份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、氣相二氧化硅0.2份、丙基甲基二甲氧基硅烷0.1份、十三烷醇聚醚0.1份、水9份,d組分:改性氮丙啶低聚物5份。
114.實施例10:
115.一種清潔涂料,按重量份數計包括:
116.含有羧基的羥基封端聚醚型聚氨酯85份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、含有羧基的聚碳酸酯5份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、聚碳化二亞胺4份、水6份。
117.對比例1
118.一種涂料,按重量份數計包括:
119.e組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯5份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯85.8份、蘋果酸9份、二苯甲酮0.2份、f組分:六亞甲基-1,6異氰酸酯0.03份。
120.對比例2
121.一種涂料,按重量份數計包括:
122.e組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯30份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯反應制備得到)、乙酸乙酯66.8份、蘋果酸3份、二苯甲酮0.2份、f組分:六亞甲基-1,6異氰酸酯0.03份。
123.對比例3
124.一種涂料,按重量份數計包括:
125.g組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯63份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、水33份,改性氮丙啶低聚物4份。
126.對比例4
127.一種涂料,按重量份數計包括:
128.g組分:羥基封端的聚醚型聚氨酯99份(由聚醚多元醇、六亞甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙酸反應制備得到)、水1份,h組分:改性氮丙啶低聚物5份。
129.效果實施例
130.為驗證本技術制得清潔涂料的性能,本技術還提供了效果實施例。
131.1)對實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4的涂料進行表面張力測試,其中實施例1~9的清潔涂料和對比例1~4的涂料是將組分混合再進行測試,所用的測試儀器為德國析塔sita pro line t15表面張力測試儀。測試結果請參閱表1。
132.表1 實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4的涂料的表面張力表
133.[0134][0135]
由表1可以看出,實施例1~10的清潔涂料表面張力都小于70dyne/cm,即小于玻璃油墨層的表面能,因此本技術提供的清潔涂料可以在玻璃的油墨面鋪展開,有利于簡化清潔工藝。并且實施例中,水型涂料的表面張力大于溶劑型涂料的表面張力,說明溶劑型涂料的適用范圍更廣。
[0136]
2)對實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4的涂料的清潔效果進行測試,測試條件為:將實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4的涂料涂覆在玻璃的油墨面,24小時后,涂層固化形成保護膜,除去保護膜,使用plasmatreat gmbh的不同標號的表面測試墨水(數值從30dyne/cm至72dyne/cm,間隔2dyne/cm,共22種),涂刷經過清潔涂料或涂料處理的區域,得到能在表面涂刷均勻的最小數值的墨水標號,墨水標號越小,表明油墨面的清潔程度越差。測試結果請參閱表2。
[0137]
表2 實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4的涂料的清潔效果表
[0138]
[0139][0140]
由表2可以看出,采用實施例中的清潔涂料對玻璃的油墨面進行涂抹時,固化后除去保護膜即可以有效的清潔玻璃,清潔后的玻璃的油墨面表面能為64dyne/cm~72dyne/cm,這說明玻璃的油墨面基本沒有雜質。而采用對比例1~4的涂料對玻璃油墨面進行涂抹并去除保護膜時,其清潔效果比實施例的清潔涂料效果較差,玻璃的油墨面仍殘留有雜質。具體的,對比例1和對比例3的涂料中,溶劑量過多,導致固化后形成的保護膜過薄,保護膜易撕破,無法完整地從玻璃表面除去,在多次除膜的過程中,玻璃表面再次受到污染,無法實現對玻璃的有效清潔;對比例2和對比例4的涂料中,溶劑的含量過低,涂覆過程中溶劑揮發,涂料的黏度急劇上升,導致無法將涂料均勻地涂布在玻璃的油墨面,在除去保護膜時,厚度較大的保護膜很容易去除,但厚度較薄的膜易撕裂,增加了去除的膜難度,在多次除膜的過程中,玻璃表面再次受到污染,無法實現對玻璃的有效清潔。
[0141]
3)將各實施例的清潔涂料和對比例的涂料涂覆在玻璃的油墨面形成保護膜,所形成保護膜的厚度為15μm,再對保護膜的力學性質進行測試,實施例中各項實驗結果的測試方法分別如下:
[0142]
斷裂韌性:astm e1820;
[0143]
拉伸強度:astm d412;
[0144]
撕裂強度:astm d624;
[0145]
剝離強度:astm 1876;
[0146]
實施例1~10的清潔涂料和對比例1~4涂料形成保護膜的力學性能請參閱表3。
[0147]
表3 實施例1~10清潔涂料和對比例1~4涂料形成保護膜的力學性能測試表
[0148]
[0149][0150]
由表3可以看出,在實施例的清潔涂料所形成的保護膜具有適中的剝離強度,易于從玻璃表面除去,且其斷裂韌性和撕裂強度較高,在除膜過程中不易撕破,除此之外,溶劑型涂料形成的保護膜相比于水型涂料形成的保護膜結構強度更高,更容易完整地從玻璃表面剝離。對比例1和對比例3的涂料所形成的保護膜斷裂韌性低,在除膜過程中易被撕破,對比例2和對比例4的涂料所形成的保護膜雖然斷裂韌性和撕裂強度較高,但由于其組分中聚氨酯含量高,涂料黏度較高難以流平,固化后形成的保護膜厚度不均勻,在去除保護膜的過程中膜層容易撕裂導致處理過程復雜,玻璃表面形成二次污染。
[0151]
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。