一种应用于汽车硬表面的涂层组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、0.001％～0.01％消泡剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。本发明专利技术涂层组合物易于施用，可以在许多材料上(镀铬的轮缘或挡风玻璃等)形成疏水或超疏水表面，用该涂层组合物处理的表面水接触角为115°～160°甚至更大；当将本发明专利技术涂层组合物施加到车体表面并干燥后，在车体表面形成自清洁的疏水层，能够有效改善车体表面的疏水性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于汽车硬表面的涂层组合物
本专利技术涉及一种涂层组合物，尤其涉及一种应用于汽车硬表面的涂层组合物。
技术介绍
随着我国汽车工业的发展，汽车已经成为主要的出行交通工具。汽车装饰、汽车修理、汽车保养等行业也进入了飞速发展的阶段。当汽车暴露在大气和弱酸等介质中，用肉眼即可观察到玻璃表面污染、粗糙和斑点腐蚀迹象，因此挡风玻璃和轮毂的污染物清洗和去除对于汽车的保养是非常重要的。为了保持车辆的外观，需要对车体暴露的表面施加涂层，目标是保持这些表面清洁。例如，汽车上的轮辋经历特别恶劣的环境。通常，轮辋上的表面积聚了来自制动片的其他类型的“污物”碎片。当这种碎屑通常在存在水分时粘附到轮缘的表面上时，通常具有独特的灰色或黑色。车轮的变色不仅损害了车辆的外观，而且可能导致车轮轮缘的外观的永久劣化。因此，需要将轮辋碎屑都清洁掉，但轮辋都具有复杂的轮缘设计，同时由于碎屑对轮辋表面的顽固粘附使其表面的清洁变得困难。为了阻止车体外表面污垢积聚并保护车体表面，目前已有各种适用于车体的疏水涂层。这些疏水涂层通过将水排斥到一定程度，使车体表面抵抗污垢积聚。然而目前市场上的疏水涂层存在许多缺陷，譬如它们难以施用，不能让车体表面有足够的疏水性。因此一种易于施用、耐用，且其在施用时能够使车体表面产生足够疏水性的涂层组合物的开发很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，该涂层组合物能够在施用时使车体表面产生足够的疏水性。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、0.001％～0.01％消泡剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。其中，所述金属氧化物纳米颗粒为二氧化硅纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒或氧化锌纳米颗粒中的一种或任意两种以上的组合；金属氧化物纳米颗粒的重量百分比优选0.3％～1％。其中，所述金属氧化物纳米颗粒的粒径为1nm～100nm。其中，所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或吐温80；分散剂的重量百分比优选0.1％～1.0％。其中，所述异丙醇可以用甲醇或乙醇替代。其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比大于50∶50。其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂；消泡剂的重量百分比优选0.001％～0.006％。其中，所述金属氧化物纳米颗粒采用硅烷改性处理，得到表面接枝有氨基和/或羟基的金属氧化物纳米颗粒。相比于现有技术，本专利技术技术方案具有的有益效果为：本专利技术涂层组合物易于施用，可以在许多材料上(镀铬的轮缘或挡风玻璃等)形成疏水或超疏水表面，用该涂层组合物处理的表面水接触角为115°～160°甚至更大；当将本专利技术涂层组合物施加到车体表面并干燥后，在车体表面形成自清洁的疏水层，能够有效改善车体表面的疏水性，从而有效抑制腐蚀并防止碎屑、污垢等的附着，进而有效保护汽车外表面的清洁和抗污染能力；最后，本专利技术涂层组合物的耐用性好，还便于移除。通过硅烷改性的金属氧化物纳米颗粒与硬表面底物进行键合，并且通过溶剂的蒸发速率控制硅烷基团的键合(涂层)速率控制，从而控制涂层的厚度和均匀度，使得疏水基官能团均匀的涂覆在硬表面形成一层致密的涂层。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术的涂层组合物，其配方为：由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、0.001％～0.01％消泡剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。本专利技术的涂层组合物，其配方还可以为：由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。本专利技术涂层组合物中，金属氧化物纳米颗粒可以为一种或多种金属氧化物纳米颗粒的混合，金属氧化物纳米颗粒可以为二氧化硅纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒或氧化锌纳米颗粒中的一种或任意两种以上的组合；对于不是固有疏水的金属氧化物纳米颗粒，可以通过用合适的化合物处理使金属氧化物纳米颗粒疏水，如用有机硅烷，烷基硅烷，氟化硅烷和/或二硅氮烷，如六甲基二硅氮烷(HDMS)处理金属氧化物纳米颗粒。金属氧化物纳米颗粒的粒径一般由施加涂层组合物的表面的粗糙度决定。本专利技术涂层组合物中，醇可以是水溶性或中等水溶性的醇，如甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或任意的组合，优选异丙醇。本专利技术涂层组合物溶剂可以选自适合与醇一起使用以及与待涂覆的表面相容的一种或多种有机溶剂，为了安全目的和为了降低成本，可以加入溶剂以将组合物的闪点提高至高于单独的醇的闪点。另外，可以选择溶剂以调节当涂布表面时组合物中的液体从组合物的膜的蒸发速率。溶剂优选矿物油精，例如Rule6矿物油精，也可以是己烷，庚烷或其它非极性烃溶剂。本专利技术涂层组合物还包含有效量的水，组合物中有效量的水的存在很好的改善了由其制成的涂层的疏水性，水的存在可以改善涂层形成过程中硅烷的水解能力以及与底物的粘结能力。水可以由上述的醇提供，和/或独立添加。水的有效量可以为0.066％wt或更多，水的有效量取决于溶剂和醇的量的比例以及其组成。本专利技术涂层组合物由约重量百分比0.3wt％-1wt％的平均粒度在1nm～10nm范围内的二氧化硅纳米颗粒、质量比为至少50∶50的溶剂(矿物精油)和醇(异丙醇)，以及有效量的水组成，有效量的水的重量百分比为0.066％～2％，该涂层组合物形成在基材表面上的涂层具有大于115°的水接触角。本专利技术涂层组合物液滴可以在待涂覆表面形成组合物的膜，组合物中的醇、水和溶剂从膜表面蒸发，在待涂覆表面留下疏水性颗粒，颗粒粘附在待涂覆表面并且可以形成非连续层或连续的颗粒层，从而改善待涂覆表面的疏水性，使得待涂覆表面上驻留的水滴相对于涂覆表面形成115°或更大的接触角。实施例1本专利技术涂层组合物，由如下重量百分比的组分组成：0.65％硅烷改性的二氧化硅纳米颗粒、0.1％脂肪醇聚氧乙烯醚、84.235％矿物精油、14.934％异丙醇，0.015％有机硅消泡剂以及有效量的水0.066％；其中，有效量的水是异丙醇带来的。将实施例1的涂层组合物涂覆到待处理表面，待处理表面上驻留的水滴相对于涂覆表面形成115°的接触角。实施例2本专利技术涂层组合物，由如下重量百分比的组分组成：0.65％硅烷改性的二氧化硅纳米颗粒、0.1％脂肪醇聚氧乙烯醚、84.22％矿物精油、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、0.001％～0.01％消泡剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。

【技术特征摘要】
1.一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、0.001％～0.01％消泡剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。2.一种应用于汽车硬表面的涂层组合物，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：0.3％～2％金属氧化物纳米颗粒、0.1％～2％分散剂、80％～90％矿物油精、10％～20％异丙醇以及有效量的水0.08％～2.0％；其中，所述矿物油精和异丙醇的加入质量比为90∶10～10∶90。3.根据权利要求1或2所述的应用于汽车硬表面的涂层组合物，其特征在于：所述金属氧化物纳米颗粒为二氧化硅纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒或氧化锌纳米颗粒中的一种或任意两种以上的组合。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹，
申请(专利权)人：南京威斯曼汽车服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32