疏水疏油涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种疏水疏油涂料，采用含氟苯丙乳液作为涂料中的成膜物质，并且用硅烷对其改性，增加含氟苯丙乳液与纳米粒子的化学结合，增强其疏水性和附着力；再者添加异氰酸酯基含氟预聚物作为固化剂，增强涂层的疏水性；通过添加纳米氧化锌(ZnO)粒子和纳米二氧化硅(SiO2)粒子作为颜填料构建纳米结构，达到涂层疏油效果，进而得到了自清洁疏水疏油的涂料。

Hydrophobic oil paint

The invention discloses a hydrophobic oil thinning coating, which adopts fluorinated styrene acrylic emulsion as the film forming material in the coating, and modies it with silane, increases the chemical combination of fluorinated styrene acrylic emulsion and nano particles, enhances its hydrophobicity and adhesion, and adds isocyanate containing fluorine prepolymer as curing agent to enhance the coating. The hydrophobicity of the coating was achieved by adding nano-zinc oxide (ZnO) particles and nano-silica (SiO2) particles as pigments and fillers to construct nano-structure, and then the self-cleaning hydrophobic oil-thinning coating was obtained.

【技术实现步骤摘要】
疏水疏油涂料
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种疏水疏油涂料。
技术介绍
随着德国植物学家巴特洛特自上世纪七十年代发现荷叶表面的特殊结构有自我清洁功能，即“荷叶效应”以来，水稻叶、海鸟羽毛、草莓结构等陆续被人们认知和研宄。人们将这种不沾水，且水滴可以自己滚落的现象称为超疏水现象，将具有这种性质的表面称为超疏水表面。目前，研究人员对于超疏水涂料的研究较多，但该类涂层往往易沾污油渍且较难去除，因此大大限制了该类涂层的应用和推广。双疏涂层由于其对于水和油的同时疏离作用,比起单纯的超疏水涂层更容易应用于日常生活以及工业生产当中。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种疏水疏油涂料，提高涂料的自清洁疏水疏油性，并且具有防腐、防污、耐候、耐化学试剂、附着力强等优点。为实现上述目的，本专利技术提供一种疏水疏油涂料，所述疏水疏油涂料由含氟苯丙乳液、颜填料和异氰酸酯基含氟预聚物制备而成；其中，含氟苯丙乳液和颜填料以质量比1：0.8进行混合，将上述混合物与异氰酸酯基含氟预聚物以质量比3.5：1进行混合制得疏水疏油涂料。可选地，所述含氟苯丙乳液由甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)在丙烯酸钠水溶液的条件下，用硫酸钾水溶液作为引发剂制得。可选地，所述颜填料包括纳米氧化锌(ZnO)粒子和纳米二氧化硅(SiO2)粒子。可选地，所述纳米二氧化硅(SiO2)粒子采用Sol-gel法，在碱性条件下水解正硅酸乙酯(TEOS)，制备球形SiO2，然后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷在其表面进行修饰制得。可选地，所述纳米氧化锌(ZnO)采用直接沉淀法，在可溶性锌盐溶液中加入NH3·H2O或NaOH沉淀剂，当溶液中Zn2+和OH-离子的离子积超过沉淀化合物Zn(OH)2的溶度积时沉淀从溶液中析出，经陈化、过滤、洗涤、干燥、热处理后得到纳米级ZnO。可选地，所述纳米氧化锌(ZnO)粒子和纳米二氧化硅(SiO2)粒子以质量比1：1.6进行混合制得颜填料。可选地，所述异氰酸酯基含氟预聚物采用全氟烷基乙醇和六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)制备而成。可选地，所述异氰酸酯基含氟预聚物制备过程为将计量的全氟烷基乙醇与醋酸丁酯、甲基异丁基酮混合反应，升温并缓慢搅拌，等全氟烷基乙醇完全溶解后，滴入10％的二月桂酸二丁基锡，升温至70℃后，滴加HDI三聚体3390和醋酸丁酯的混合液，滴加完毕，并逐步升温至90℃保温1小时后开始测定-NCO含量，-NCO含量基本恒定时，降温冷却，即得到异氰酸酯基含氟预聚物。可选地，所述疏水疏油涂料制备中还添加分散剂、流平剂和消泡剂。可选地，所述疏水疏油涂料将纳米二氧化硅以及纳米氧化锌加入到含氟苯丙乳液中，加入分散剂，流平剂，消泡剂，高速搅拌30min，转速1000～1200r/min，然后超声分散30min，继续高速搅拌30min，转速700r/min得到分散物，之后，将上述分散物与异氰酸酯基含氟预聚物混合，即得到疏水疏油涂料。本专利技术提供的一种疏水疏油涂料，采用含氟苯丙乳液作为涂料中的成膜物质，并且用硅烷对其改性，增加含氟苯丙乳液与纳米粒子的化学结合，增强其疏水性和附着力；再者添加异氰酸酯基含氟预聚物作为固化剂，增强涂层的疏水性；通过添加纳米氧化锌(ZnO)粒子和纳米二氧化硅(SiO2)粒子作为颜填料构建纳米结构，达到涂层疏油效果，进而得到了自清洁疏水疏油的涂料。具体实施方式为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：原料准备：含氟苯丙乳液：在丙烯酸钠水溶液中加入15％的混合单体(丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)，升温至78℃，加入10％左右的引发剂硫酸钾水溶液，保温反应15min左右后液体出现蓝色荧光，即得到种子乳液。在上述种子乳液中继续缓慢滴加剩余混合单体及60％引发剂，约2h滴完。保温反应30min；继续升温至82℃，滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和剩余引发剂，约1h滴完。保温反应3h后补加1/10引发剂，保温1h，降温、过滤后得到乳白色微泛蓝光的乳液，即含氟苯丙乳液。颜填料：纳米二氧化硅(SiO2)粒子：正硅酸乙酯(TEOS)通过水解一缩合制备SiO2的反应在酸催化和碱催化的条件下均可以进行。对于该水解反应，碱作为催化剂时反应速率较高，相对于酸催化更有利于体系在短时间内形成更多的Si-OH基团，从而自聚后得到更多低聚型粒径较小的SiO2粒子。采用Sol-gel法，在碱性条件下水解TEOS，制备球形SiO2，然后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷在其表面进行修饰。准确称量无水乙醇和去离子水加入反应釜中，然后量取催化剂氨水加入到体系中；升温搅拌，使物料混合均匀，控制反应温度，1min内均匀的将TEOS加入到体系内，保温一定时间。反应产物用离心机分离，然后在固体沉积物中加入适量乙醇，超声震荡洗涤、离心分离，取出固体沉积物在120℃烘箱中干燥4小时得到纳米SiO2。实验中,控制反应时间为1～6小时，温度为25～65℃，加水量为13～19mol/L，TEOS浓度为0.1～0.4mol/L，氨水浓度为0.2～1.2mol/L。将一定量的改性助剂丙酮(w＝5％)加入到乙醇中，混匀后加入一定量的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，用醋酸调节pH值为3.5～4.5；将纳米二氧化硅粒子加入到该溶液中，超声分散0.5h后加热，回流搅拌6小时，降温离心分离，120℃烘干。纳米氧化锌(ZnO)粒子：量取1mol/L的Zn(NO3)2溶液于锥形瓶中，同时边搅拌边滴加与Zn(NO3)2同体积的2mol/LNaOH溶液。静置、陈化36h。生成Zn(OH)2沉淀过滤后，经多次洗涤，并置于烘箱中80℃下烘干4h。干燥的Zn(OH)2研磨后再置于马福炉中，在600℃下焙烧3h。冷却后研磨即得到纳米氧化锌(ZnO)粒子。异氰酸酯基含氟预聚物：将计量的全氟烷基乙醇与醋酸丁酯、甲基异丁基酮混合，加入到反应釜中，开始升温并缓慢搅拌，当全氟烷基乙醇完全溶解(反应液变透明后)，滴入8～10滴10％的二月桂酸二丁基锡，升温至70℃后；开始滴加HDI三聚体3390和醋酸丁酯的混合液。1小时内滴加完毕，并逐步升温至90℃。保温1小时后开始测定-NCO含量，-NCO含量基本恒定时，降温冷却。实施例1：将纳米二氧化硅以及纳米氧化锌以质量比1:0.8进行混合，然后以颜基比1:1加入到含氟苯丙乳液基底中，加入分散剂，流平剂，消泡剂，高速搅拌30min，转速1000～1200r/min，然后超声分散30min，继续高速搅拌30min，转速700r/min得到分散物，之后，将上述分散物与异氰酸酯基含氟预聚物以质量比3:1进行混合，即得到疏水疏油涂料。实施例2：将纳米二氧化硅以及纳米氧化锌以质量比1:1进行混合，然后以颜基比1:1加入到含氟苯丙乳液基底中，加入分散剂，流平剂，消泡剂，高速搅拌30min，转速1000～1200r/min，然后超声分散30min，继续高速搅拌30min，转速700r/min得到分散物，之后，将上述分散物与异氰酸酯基含氟预聚物以质量比3:1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水疏油涂料，其特征在于，所述疏水疏油涂料由含氟苯丙乳液、颜填料和异氰酸酯基含氟预聚物制备而成；其中，含氟苯丙乳液和颜填料以质量比1：0.8进行混合，将上述混合物与异氰酸酯基含氟预聚物以质量比3.5：1进行混合制得疏水疏油涂料。

【技术特征摘要】
1.一种疏水疏油涂料，其特征在于，所述疏水疏油涂料由含氟苯丙乳液、颜填料和异氰酸酯基含氟预聚物制备而成；其中，含氟苯丙乳液和颜填料以质量比1：0.8进行混合，将上述混合物与异氰酸酯基含氟预聚物以质量比3.5：1进行混合制得疏水疏油涂料。2.如权利要求1所述的疏水疏油涂料，其特征在于，所述含氟苯丙乳液由甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPMS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)在丙烯酸钠水溶液的条件下，用硫酸钾水溶液作为引发剂制得。3.如权利要求1所述的疏水疏油涂料，其特征在于，所述颜填料包括纳米氧化锌(ZnO)粒子和纳米二氧化硅(SiO2)粒子。4.如权利要求3所述的疏水疏油涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅(SiO2)粒子采用Sol-gel法，在碱性条件下水解正硅酸乙酯(TEOS)，制备球形SiO2，然后用十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷在其表面进行修饰制得。5.如权利要求3所述的疏水疏油涂料，其特征在于，所述纳米氧化锌(ZnO)采用直接沉淀法，在可溶性锌盐溶液中加入NH3·H2O或NaOH沉淀剂，当溶液中Zn2+和OH-离子的离子积超过沉淀化合物Zn(OH)2的溶度积时沉淀从溶液中析出，经陈化、过滤、洗涤、干燥、热处理后得到纳米级ZnO。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，
申请(专利权)人：深圳市零度智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44