亲水防雾化涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种亲水防雾化涂料及其制备方法，该涂料包括以下重量份的原料：聚酯丙烯酸单体30‑80重量份；聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物30‑80重量份；甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5‑30重量份；甲基丙烯酸羟乙酯5‑30重量份；聚丙烯酰胺5‑35重量份；磷酸氢锆1‑15重量份；无机氧化物纳米粒子3‑30重量份；表面改性剂2‑30重量份；耦合剂1‑20重量份；固化剂1‑20重量份；溶剂30‑70重量份。本发明专利技术的亲水防雾化涂料通过涂覆可在基材表面涂覆形成具有优异防雾性能的涂层，且形成的涂层具有高透光性能、高粘结强度、高耐候性能和高耐水性能，具有很好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
亲水防雾化涂料及其制备方法
本专利技术涉及防雾材料领域，特别涉及一种亲水防雾化涂料及其制备方法。
技术介绍
玻璃或其他基材的雾化是指空气中的水蒸汽冷却至其露点时达到饱和状态，在基材表面凝结形成微小的液滴，这些液滴对光线进行折射和散射，造成基材的不透明现象。建筑物玻璃窗、浴室镜子、眼镜、医护人员佩戴的透明防护罩发生雾化都会给生活带来诸多不便。为提升相关基材的防雾性能，通常会对材料表面进行化学处理：通过涂覆防雾涂料形成防雾涂层，使基材的防雾性能提升。防雾涂料主要包括疏水性防雾涂料和亲水性防雾涂料。亲水性防雾涂料应用广泛，但现在的许多防雾涂料在防雾性能的提升效果上欠佳，同时还容易导致基材透明度下降，难以满足使用需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种亲水防雾化涂料及其制备方法。本专利技术采用的技术方案是：提供一种亲水防雾化涂料，包括以下重量份的原料：所述表面改性剂为N-羧甲基丙烯酰胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的混合物。优选的是，包括以下重量份的原料：优选的是，包括以下重量份的原料：优选的是，所述无机氧化物纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的混合物。优选的是，所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的质量比为2:1:1。优选的是，所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的粒径均为30nm-90nm。优选的是，所述磷酸氢锆的粒径为40nm-100nm。优选的是，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷的混合物。优选的是，所述固化剂为二氨基环己烷、乙烯基三胺、二甲胺基丙胺中的一种或多种。本专利技术还提供一种亲水防雾化涂料的制备方法，包括以下步骤：1)将所述溶剂分为三份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂；将所述耦合剂分为两份：第一份耦合剂、第二份耦合剂；2)将所述聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酰胺用所述第一份溶剂在60-115℃下搅拌溶解1.5-4小时，然后降温至40-55℃，并保温，得到第一混合物；将所述表面改性剂用所述第二份溶剂搅拌溶解15-60分钟，得到第二混合物；将所述磷酸氢锆和无机氧化物纳米粒子加入到所述第一份耦合剂中，搅拌20-120分钟，得到中间混合物；然后将所述中间混合物加入到所述第三份溶剂中，搅拌20-60分钟，得到第三混合物；3)将所述第二混合物和所述第二份耦合剂加入到所述第一混合物中，搅拌15-60分钟；再加入所述第三混合物，搅拌10-45分钟；最后加入所述固化剂，搅拌10-45分钟；4)冷却至30℃以下，得到亲水防雾化涂料。本专利技术的有益效果是：本专利技术的亲水防雾化涂料通过涂覆可在基材表面涂覆形成具有优异防雾性能的涂层，且形成的涂层具有高透光性能、高粘结强度、高耐候性能和高耐水性能，具有很好的市场应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本实施例的一种亲水防雾化涂料，包括以下重量份的原料：其中，聚酯丙烯酸单体具有优良的柔韧性和非常低的膜收缩，且具有优异的附着力；聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物的添加能提高韧性和耐候性；甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷能有效提高透光性、耐久性和强度；甲基丙烯酸羟乙酯可进一步提升透光性；聚丙烯酰胺的结构单元中含有酰胺基、易形成氢键、使其具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联与聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物形成支链或网状结构，可同时提升强度和亲水性能。聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酰胺的复配添加能起到协同增强的效果，可提高材料的韧性、耐候性、亲水性能和透光性。其中，所述表面改性剂为N-羧甲基丙烯酰胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的混合物。更为优选的，N-羧甲基丙烯酰胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的质量比为2:1:1。N-羧甲基丙烯酰胺中含有亲水基团酰胺键，可提高亲水性，另外N-羧甲基丙烯酰胺还能促进聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物内部交联形成网状立体结构，从而增强耐久力和附着力；3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠均可增强亲水性，提高防雾性能，且两者复配使用效果更佳。N-羧甲基丙烯酰胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠复配使用，可使各自的优势充分发挥，在提高材料的亲水防雾性能、强度、耐久力和附着力等方面能起到协同增强效果。其中，所述无机氧化物纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的混合物。更为优选的，所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的质量比为1:1:1。所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的粒径均为30nm-90nm。所述磷酸氢锆的粒径为40nm-100nm。纳米二氧化硅能提高透明度、强度、韧性、防水性能和抗老化性能；纳米二氧化钛能提高透明性能和粘结强度，而通过掺杂纳米铜后能极大提高涂料形成的膜的亲水性能，大大降低接触角；磷酸氢锆能提高提高强度、稳定性、耐老化性、抗菌性能，提升材料的稳定性；但其本身具有疏水性，单独添加容易造成亲水性能的下降，而通过与掺杂纳米铜后的纳米二氧化钛复配，能克服磷酸氢锆疏水的短板，同时又能发挥磷酸氢锆提升材料稳定性的功能。纳米二氧化硅、纳米铜、纳米二氧化钛和磷酸氢锆复配添加，能起到协同增强的效果，可显著提升材料的亲水性、强度和稳定性。其中，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷的混合物。其中，所述固化剂为二氨基环己烷、乙烯基三胺、二甲胺基丙胺中的一种或多种。其中，所述溶剂为异丙醇、丙二醇甲醚、三乙醇胺中的一种或多种。本专利技术还提供一种亲水防雾化涂料的制备方法，包括以下步骤：1)将所述溶剂分为三份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂；将所述耦合剂分为两份：第一份耦合剂、第二份耦合剂；2)将所述聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酰胺用所述第一份溶剂在60-115℃下搅拌溶解1.5-4小时，然后降温至40-55℃，并保温，得到第一混合物；将所述表面改性剂用所述第二份溶剂搅拌溶解15-60分钟，得到第二混合物；将所述磷酸氢锆和无机氧化物纳米粒子加入到所述第一份耦合剂中，搅拌20-120分钟，得到中间混合物；然后将所述中间混合物加入到所述第三份溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水防雾化涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种亲水防雾化涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：



所述表面改性剂为N-羧甲基丙烯酰胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的混合物。


2.根据权利要求1所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：





3.根据权利要求1所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：





4.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，所述无机氧化物纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的混合物。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的质量比为2:1:1。


6.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅、纳米铜和纳米二氧化钛的粒径均为30nm-90nm。


7.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，所述磷酸氢锆的粒径为40nm-100nm。


8.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水防雾化涂料，其特征在于，所述偶联剂为乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，张庆杰，
申请(专利权)人：江苏斯迪克新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32