一种替代电子产品屏保贴膜的涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及功能涂料的技术领域，特别是涉及一种替代电子产品屏保贴膜的涂料及制备方法。

背景技术

随着互联网以及电子电器行业的发展，电子产品屏幕表面保护越来越受人们的重视。人们在购买新手机、平板等电子产品后，为了良好的防护，都需要对屏幕进行保护，常用的保护材料主要为贴膜。电子屏幕保护膜的材质通常有PP材质、PVC材质、PET材质、AR材质、PE材质、OPP材质等，近年来，对电子屏幕保护材料的研究越来越多。

目前，常用的屏幕保护贴膜主要有PET材质的和钢化玻璃材质。PET材质的膜高透明，高硬度，透光性比较好，但容易反光，而且容易留指纹。钢化玻璃更防划、抗指纹，但容易摔碎，屏保效果较差。另外，尽管贴膜能够起到保护作用，但难免会造成外观质感变差，同时一些大尺寸电子屏幕很难通过贴膜实现有效保护。因此，研究替代屏幕保护贴膜的课题受到关注。

在研究替代屏保贴膜的材料中，涂料作为一种使用极为方便的化学品而受到研究人员的重视。将屏保膜换为涂料涂层，不但减少屏保薄厚度和边界，提高质感，而且可以适用于更多大屏幕的笔记本、电视、LED大屏等的保护。在涂料中，光固化涂料是近些年发展起来的一种新型环保涂料，是以紫外光为涂料固化能源，其成膜快、施工方便、低挥发、无需高温处理，在电子产品上已广泛应用。因此，将光固化涂料用于替代屏幕保护膜的研究具有重要意义。

中国发明专利申请号201610488579.X公开了一种电子屏幕抗菌涂层，由以下质量份数的组分组成：硼酸锌18-22份、聚氨酯20-24份、α-蒎烯树脂16-20份、二叔丁基过氧化物14-18份、邻苯二甲酸二丁酯20-24份、氧化铝粉末14-18份、花岗岩粉末20-24份、二月桂酸二丁基锡16-20份、卤化丁基橡胶14-18份、纳他霉素20-24份、钛酸四丁酯16-20份、丙烯酸乳液16-20份、二氧化钛14-18份、氧化铝纤维粉20-24份、氟化钙16-20份、六氯乙烷14-18份、氟铝酸钾20-24份、白油16-20份、四硼酸钠14-18份、二苯胍20-24份、硅噻菌胺16-20份、氨基寡糖素14-18份；该发明产品具有较为优越的阻燃、耐酸碱、防水抗菌性能，适合在电子屏幕领域使用。中国发明专利申请号201510525719.1公开了一种高效疏水涂料，包括水、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、羟乙基纤维素、碳酸钙、稀释剂、氟化聚乙烯、硅烷偶联剂，各组分的质量份数为：水50-80、聚二甲基硅氧烷30-60、聚四氟乙烯20-30、羟乙基纤维素25-30、碳酸钙10-20、稀释剂20-25、氟化聚乙烯8-10、硅烷偶联剂5-16。本发明疏水自清洁表面由于其独特的性能，在现实中的应用非常广泛，如手机屏幕等方面。

为了很好利用涂料替换电子产品屏保贴膜，又能够实现像贴膜一样很好的更换，有必要提出一种新型替代屏保贴膜的涂料，进而促进涂料在电子屏幕保护中的发展应用。

发明内容

针对目前涂料替代屏幕保护贴膜时保护效果不理想，同时在更换时无法很好去除的缺陷，本发明提出一种替代电子产品屏保贴膜的涂料及制备方法，从而实现了涂料有效替代屏幕保护膜，同时便于更换。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种替代电子产品屏保贴膜的涂料的制备方法，具体制备方法如下：

（1）将PET与SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到复合粉末；

（2）将复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，接着依次喷洒氨水、全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将表面处理的复合粉末、聚四氟乙烯粉、聚氨酯丙烯酸酯、流平剂高速搅拌均匀，然后加入活性稀释剂、光引发剂，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

优选的，步骤（1）中所述挤出造粒的温度控制在190-220℃。

优选的，步骤（1）中所述复合粉末的粒径小于10μm。

优选的，步骤（1）中所述复合粉末制备中，PET、SBS的质量比例为1-2:2-4。

优选的，步骤（2）中所述恒温高速搅拌的温度控制在95-105℃，转速控制在1200-1400rpm，搅拌5-10min。

优选的，步骤（2）中所述继续搅拌处理20-30min。

优选的，步骤（2）中所述表面处理的复合粉末制备中，复合粉末、氨水、全氢聚硅氮烷的质量比例为100：1-3：5-15。

优选的，步骤（3）中所述涂料制备中，表面处理的复合粉末、聚四氟乙烯粉、聚氨酯丙烯酸酯、流平剂、活性稀释剂、光引发剂的质量比例为10-15：0.5-1：40-50：0.1-0.2：10-12：1-2。

优选的，所述流平剂为德国毕克的流平剂BYK-333、流平剂BYK-306、流平剂BYK-310中的一种。

优选的，所述活性稀释剂为三丙二醇二丙烯酸酯。

优选的，所述光引发剂为α,α'-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种。

公知的，电子产品屏幕保护越来越受到人们重视。传统的屏保贴膜对电子产品的屏幕起到了较好的保护作用，但由于贴屏保膜较厚，造成外观质感变差，外露界面较多。尤其是对笔记本、电视等大尺寸电器，很难通过贴屏保膜保护。近年来，人们研究利用光固化涂料替代屏保贴膜，但是在使用时，存在保护效果不理想的问题，而且涂刷的涂料层在磨损更换时，不能像贴膜一样很好的去除，造成很大的困扰。本发明创造性地将PET与SBS复合制备复合粉末，然后表面处理得到二氧化硅包覆的复合微粒，在用于涂料是可以形成性能优异的屏幕保护涂层，同时涂料中加入聚四氟乙烯粉，便于将涂层整体揭下更换，有效解决了上述问题。

本发明首先将PET与SBS制成复合粉末。其中，PET具有良好的力学性能，冲击强度高，耐折性好，而且耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱等大多数溶剂，同时透明度高，安全无味；SBS作为与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性。

进一步的，本发明通过PET与SBS复合制备复合粉末，将复合粉末在高速搅拌机中搅拌，控制温度和转速，利用高速搅拌配合热软化，使复合粉末表面球化，改善了表面光泽度，得到兼具良好的弹性和刚性的微粒。然后将复合微粒先后喷洒氨水、全氢聚硅氮烷，利用喷洒氨水促进全氢聚硅氮烷的水解，将氨水的使用量控制在复合粉末质量的1-3%，过多会导致复合粉末团粒，过少则影响全氢聚硅氮烷在复合粉末表面的水解效果。该过程通过在外表面水解全氢聚硅氮烷，得到表面处理的复合粉末，即由二氧化硅包覆的复合微粒，将该复合微粒用于涂料中，可以赋予涂料良好的柔性，同时耐磨性良好，透光性良好，用于屏保层满足保护屏幕和使用效果。

更进一步的，将表面处理的复合粉末、聚四氟乙烯粉、聚氨酯丙烯酸酯、流平剂高速搅拌后加入活性稀释剂、光引发剂分散均匀，即可替代电子产品屏保贴膜的涂料。一般的，光固化涂料固化后附着力极强，如果涂层有损伤后，无法像贴膜一样轻松揭下来重新处理，本发明通过加入聚四氟乙烯粉，得到的固化涂层具有良好的离型效果，可以使涂层整体揭下来，从而使涂层能够像贴膜一样，在使用后整体揭下来重新涂层。同时，使用聚四氟乙烯粉，可使涂层具有疏水、疏油性，不但防止涂层粘附污染，而且能够很好地防止粘附指纹痕，使屏幕保持干净清晰，最终获得屏幕保护效果优异且便于更换的涂层。

本发明提供由上述方法制备得到的一种替代电子产品屏保贴膜的涂料，所述涂料是将表面处理的复合粉末、聚四氟乙烯粉、聚氨酯丙烯酸酯、流平剂高速搅拌均匀后加入活性稀释剂、光引发剂分散均匀而制得；所述表面处理的复合粉末是将PET与SBS混合挤出造粒，然后粉碎得到复合粉末，接着恒温高速搅拌，再依次喷洒氨水、全氢聚硅氮烷进行搅拌处理而制得。

针对现有的替代屏幕保护贴膜的涂料存在屏保效果不理想，不便更换的缺陷，限制了其应用。鉴于此，本发明提出一种替代电子产品屏保贴膜的涂料及制备方法，将PET与SBS混合，经螺杆挤出机混炼挤出造粒，然后经气流粉碎机粉碎得到复合粉末；将复合粉末在高速搅拌机中搅拌，同时恒温高速搅拌，然后依次喷洒氨水、全氢聚硅氮烷，搅拌，得到表面处理的复合粉末；将表面处理的复合粉末、聚四氟乙烯粉、聚氨酯丙烯酸酯、流平剂高速搅拌均匀，然后加入活性稀释剂、光引发剂分散均匀，遮光灌装，得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。本发明提供的涂料，具有硬度高、柔性好、不开裂、耐磨耐摔等优异特性，同时具有离型效果，可以整体揭下重新涂层，便于更换，而且疏水疏油、清洁耐污，可以很好地替代目前的电子产品屏保贴膜。

本发明提出一种替代电子产品屏保贴膜的涂料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1、本发明制备得到的涂料可以很好地替代目前的电子产品屏保贴膜，具有硬度高、柔性好、不开裂、耐磨耐摔等优异特性，同时便于更换。

2、本发明首先将PET与SBS复合制备复合粉末，得到具良好的弹性和刚性的微粒，通过在外表面水解全氢聚硅氮烷，得到由二氧化硅包覆的复合微粒，该微粒用于涂料中，赋予涂料良好的柔性，同时耐磨性良好，透光性良好，满足屏保的需要。

3、本发明的方法，通过在涂料中使用聚四氟乙烯粉，使固化涂层具有离型效果，可以使涂层整体揭下来，从而使涂层能够像贴膜一样，在使用后整体揭下来重新涂层，同时具有疏水疏油、防止污染的效果。

附图说明

图1：本发明实施例1的涂料涂敷固化在手机玻璃屏幕后的揭膜现场照片。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。

实施例1

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为6μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在100℃，转速控制在1300rpm，搅拌8min，接着依次喷洒2kg氨水、10kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理25min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将12.kg表面处理的复合粉末、0.8kg聚四氟乙烯粉、45kg聚氨酯丙烯酸酯、0.15kg德国毕克的流平剂BYK-333高速搅拌均匀，然后加入11kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.5kgα,α'-二乙氧基苯乙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

实施例2

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为3μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在98℃，转速控制在1250rpm，搅拌9min，接着依次喷洒1.5kg氨水、7kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理22min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将11kg表面处理的复合粉末、0.6kg聚四氟乙烯粉、48kg聚氨酯丙烯酸酯、0.12kg德国毕克的流平剂BYK-306高速搅拌均匀，然后加入10.5kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.2kg 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

实施例3

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为9μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在102℃，转速控制在1350rpm，搅拌7min，接着依次喷洒2.5kg氨水、12kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理28min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将14kg表面处理的复合粉末、0.9kg聚四氟乙烯粉、42kg聚氨酯丙烯酸酯、0.18kg德国毕克的流平剂BYK-310高速搅拌均匀，然后加入11.5kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.8kg 1-羟基环己基苯基甲酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

实施例4

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为2μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在95℃，转速控制在1200rpm，搅拌10min，接着依次喷洒1kg氨水、5kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理20min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将10kg表面处理的复合粉末、0.5kg聚四氟乙烯粉、50kg聚氨酯丙烯酸酯、0.1kg德国毕克的流平剂BYK-333高速搅拌均匀，然后加入10kg三丙二醇二丙烯酸酯、1kg2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

实施例5

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为10μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在105℃，转速控制在1400rpm，搅拌5min，接着依次喷洒3kg氨水、15kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理30min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将15kg表面处理的复合粉末、1kg聚四氟乙烯粉、40kg聚氨酯丙烯酸酯、0.2kg德国毕克的流平剂BYK-310高速搅拌均匀，然后加入12kg三丙二醇二丙烯酸酯、2kgα,α'-二乙氧基苯乙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

对比例1

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为6μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在100℃，转速控制在1300rpm，搅拌8min，得到处理的复合粉末；

（3）将12.kg处理的复合粉末、0.8kg聚四氟乙烯粉、45kg聚氨酯丙烯酸酯、0.15kg德国毕克的流平剂BYK-333高速搅拌均匀，然后加入11kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.5kgα,α'-二乙氧基苯乙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

对比例1与实施例1相比，复合粉末没有经过全氢聚硅氮烷处理，其他与实施例1完全一致。

对比例2

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为6μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末加入高速搅拌机中，然后恒温高速搅拌，温度控制在100℃，转速控制在1300rpm，搅拌8min，接着依次喷洒2kg氨水、10kg全氢聚硅氮烷，继续搅拌处理25min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将12.kg表面处理的复合粉末、45kg聚氨酯丙烯酸酯、0.15kg德国毕克的流平剂BYK-333高速搅拌均匀，然后加入11kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.5kgα,α'-二乙氧基苯乙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

对比例2与实施例1相比，没有加入聚四氟乙烯，其他与实施例1完全一致。

对比例3

（1）将35kg PET与70kg SBS混合均匀，然后经螺杆挤出机混炼挤出造粒，接着经气流粉碎机粉碎，出料，得到平均粒径为6μm复合粉末；

（2）将100kg复合粉末依次喷洒2kg氨水、10kg全氢聚硅氮烷，搅拌处理25min，出料，得到表面处理的复合粉末；

（3）将12.kg表面处理的复合粉末、0.8kg聚四氟乙烯粉、45kg聚氨酯丙烯酸酯、0.15kg德国毕克的流平剂BYK-333高速搅拌均匀，然后加入11kg三丙二醇二丙烯酸酯、1.5kgα,α'-二乙氧基苯乙酮，分散均匀，接着遮光灌装，即可得到一种替代电子产品屏保贴膜的涂料。

对比例3与实施例1相比，复合粉末没有进行球化处理，其他与实施例1完全一致。

测试方法：

涂层硬度测试：将实施例1-5、对比例1-3得到的涂料涂敷在玻璃屏幕，涂层控制在250g/㎡，然后进入紫外光固化箱，在紫外灯波长315-350nm、500W灯条件下处理10min,利用铅笔测试涂层硬度，以衡量涂层耐磨性。测试结果如表1所示。

揭膜效果测试：将实施例1-5、对比例1-3得到的涂料涂敷在玻璃屏幕，涂层控制在250g/㎡，然后进入紫外光固化箱，在紫外灯波长315-350nm、500W灯条件下处理10min,然后对涂层揭膜。测试结果如表1所示，其中实施例1的揭膜效果将附图1。

表1：

由表1可见，本发明实施例制得的涂料在涂敷在玻璃屏幕后，不但硬度高，耐磨性好，而且涂层可涂层可以完整平整的从屏幕揭下来，无残片粘附，表面光泽，便于更换，如附图1。相比而言，对比例1的涂料中复合粉末没有全氢聚硅氮烷处理，硬度耐磨性差，虽然涂层可以完整平整的从屏幕揭下来，无残片粘附，但表面光泽较差；对比例2的涂料中没有加入聚四氟乙烯，一定程度上影响了涂层的硬度和耐磨性，同时涂层与屏幕牢固粘合，无法揭下来；对比例3的涂料中复合粉末没有球化处理，硬度和耐磨性好，涂层可以的从屏幕揭下来，存在残片粘附，表面光泽较差。