一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，超憎水涂层由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。制备方法包括以下步骤：(1)混合溶剂的配制；(2)粒子预分散；(3)成膜物分散；(4)超憎水涂料制备；(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀；(6)超憎水涂层制备。本发明专利技术实现了使用未改性粒子构造超憎水涂层，并且在一个很宽的粒子添加量范围内均可实现涂层的超憎水效果，而不影响涂层的成膜性能。

A kind of super hydrophobic coating with adjustable particle concentration and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，属于超憎水涂料

技术介绍
超憎水表面是指憎水角大于150°，滚动角小于10°的表面。近年来，超憎水表面因其独特的超憎水性能和自清洁性能引起了人们的广泛关注，在生产和生活方面都表现出较为广阔的应用前景。在大量的研究表明：超憎水表面的构建方法主要分为两类：一是在低表面能材料表面构建微-纳结构；二是降低具有微-纳结构的材料的表面能。在低表面能材料表面构建微-纳结构相对来说是比较简单的制备超憎水涂层的方法。目前，多以低表面能的全氟类树脂为基料，通过添加疏水亲油改性的粒子在其表面构建微-纳结构，从而实现超憎水的效果。虽然全氟类树脂具有较低的表面能、优良的耐化学性、耐腐蚀性能，但是其价格较昂贵，增加了构建超憎水表面的成本。另外，粒子的疏水亲油改性过程多采用长链的疏水官能团与粒子表面的官能团发生反应，从而达到粒子疏水改性的目的。这一改性过程不仅增加了涂料的生产成本，而且工艺复杂，粒子改性效果不稳定，从而导致制备的超憎水涂层性能不稳定。粒子添加量控制严格，添加量少无法实现超憎水效果，而添加量过多会影响涂层的成膜性。
技术实现思路
针对超憎水表面制备方法上的缺点和不足，本专利技术提出了一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，其能够解决超憎水涂层制备过程中原材料价格昂贵、疏水粒子改性性能不稳定、粒子添加量严格、生产工艺繁琐复杂等问题。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：一方面，本专利技术实施例提供的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。作为本实施例一种可能的实现方式，所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：60～80份、氧化硅：3～5份、分散剂：0.5～1份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份。另一方面，本专利技术实施例提供的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层制备方法，包括以下步骤：(1)混合溶剂的配制；(2)粒子预分散：将粒子分散到混合溶剂中进行预分散处理；(3)成膜物分散：将树脂分散到混合溶剂中进行分散处理；(4)超憎水涂料制备：将成膜物分散液倒入处理后粒子分散液中，加入助剂后进行搅拌得到超憎水涂料；(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀，所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂；(6)超憎水涂层制备：利用空气喷涂喷枪进行喷涂制备超憎水涂层。作为本实施例一种可能的实现方式，在粒子预分散过程中，通过搅拌、剪切和超声处理工艺进行预分散处理。作为本实施例一种可能的实现方式，在成膜物分散过程中，通过搅拌和剪切处理工艺进行分散处理。作为本实施例一种可能的实现方式，在超憎水涂料制备过程中，所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂。作为本实施例一种可能的实现方式，在超憎水涂料制备过程中，在600r/min下搅拌3h。作为本实施例一种可能的实现方式，所述混合溶剂由质量比为3:2的乙酸乙酯和乙酸丁酯组成。作为本实施例一种可能的实现方式，所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：60～80份、氧化硅：3～5份、分散剂：0.5～1份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份。本专利技术实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：本专利技术实施例的技术方案解决了超憎水涂层制备过程中原材料价格昂贵、疏水粒子改性性能不稳定、粒子添加量严格、生产工艺繁琐复杂等问题；实现了使用未改性粒子构造超憎水涂层，并且在一个很宽的粒子添加量范围内均可实现涂层的超憎水效果，而不影响涂层的成膜性能。与现有技术相比较，本专利技术具有以下特点：(1)本专利技术中超憎水涂料制备过程中使用的原材料价廉易得，不需要对粒子进行疏水改性，减少了生产工艺的繁琐性，避免了粒子改性过程中工艺不稳定导致涂层性能不稳定的问题。(2)本专利技术中超憎水涂料的制备对粒子浓度范围要求较为宽泛，不需要严格控制粒子添加量，而不影响涂层的成膜性能。附图说明：图1是根据一示例性实施例示出的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层制备方法流程图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。实施例1一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层(改性氟碳面漆)，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：81.1份、氧化硅：3.9份、分散剂：0.5份、消泡剂：0.5份、流平剂：1份；所述B组分为有机硅树脂固化剂。如图1所示，本实施例所述的改性氟碳面漆制备步骤如下：(1)混合溶剂的配制：按照选定的质量比，并根据乙酸乙酯和乙酸丁酯质量比为3:2称取溶剂，搅拌均匀；(2)粒子预分散：按选定的质量比称取粒子，并分散到部分混合溶剂中，通过搅拌、剪切和超声等工艺进行预分散；(3)成膜物分散：按选定的质量比称取树脂，并分散到剩余的混合溶剂中，通过搅拌、剪切等工艺进行分散；(4)超憎水涂料制备：将成膜物分散液倒入粒子分散液中，按选定的质量比称取分散剂、消泡剂、流平剂，并在600r/min下搅拌3h，分散均匀得到憎水涂料；(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀；(6)超憎水涂层制备：利用空气喷涂喷枪进行喷涂制备超憎水涂层。实施例2一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层(改性氟碳面漆)，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：80.34份、氧化硅：4.16份、分散剂：0.7份、消泡剂：0.5份、流平剂：1.3份；所述B组分为有机硅树脂固化剂。如图1所示，本实施例所述的改性氟碳面漆制备步骤如下：(1)混合溶剂的配制：按照选定的质量比，并根据乙酸乙酯和乙酸丁酯质量比为3:2称取溶剂，搅拌均匀；(2)粒子预分散：按选定的质量比称取粒子，并分散到部分混合溶剂中，通过搅拌、剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层，其特征是，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层，其特征是，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。


2.根据权利要求1所述的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层，其特征是，所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：60～80份、氧化硅：3～5份、分散剂：0.5～1份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份。


3.一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)混合溶剂的配制；
(2)粒子预分散：将粒子分散到混合溶剂中进行预分散处理；
(3)成膜物分散：将树脂分散到混合溶剂中进行分散处理；
(4)超憎水涂料制备：将成膜物分散液倒入处理后粒子分散液中，加入助剂后进行搅拌得到超憎水涂料；
(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀，所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂；
(6)超憎水涂层制备：利用空气喷涂喷枪进行喷涂制备超憎水涂层。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文静，王晓明，李辛庚，姜波，朱耿增，吴亚平，宗立君，米春旭，姚硕，田双，王蝶，赵洺哲，樊志彬，闫风洁，郭凯，高智悦，张振岳，王倩，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37