一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及其制备方法，属于功能涂层材料领域。该涂层材料按重量百分数计，由以下组分制成：交联剂15

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能涂层材料领域，具体涉及一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着各个行业的快速发展，如金属制品、建筑、汽车制造、家用电器等，出于对制品表面维护以及美观的需求，对各种制品的表面都需要特殊的处理以获得耐污性能，由此增加制品美观程度以及延长制品使用寿命。涂层在我们的日常生活中有着广泛的影响，并且其对材料表面的保护和防黏附有着深远的影响。
[0003]现有技术中的疏水保护涂层虽具备良好的防粘附性能，但普遍存在一些缺点，难以兼具硬度和耐磨性，高水压的冲击或泥沙都容易造成涂层的磨损，因此，制备一种高硬度高光泽度的疏水涂层以涂饰在基材表面起到抗黏附作用具有极其重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及其制备方法，使其制备的涂层能适用于各种基材的硬质透明疏水涂层；该制备方法通过不同组分的硅氧烷与交联剂在常温条件下反应，制备了快速固化自清洁疏水的功能性涂层，所制备的涂层透明、硬质，可应用于材料表面起到抗污防黏附的作用。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其由以下重量百分比的组分制成：
[0007]交联剂15
‑
30％；
[0008]硅烷偶联剂10
‑
20％；
[0009]低表面能化合物1
‑
5％；
[0010]溶剂50
‑
70％。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种。
[0012]在另一些优选的实施方式中，所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基)甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷中的一种或几种。
[0013]在另一些优选的实施方式中，所述低表面能化合物包括羟基封端硅油、乙烯基封端硅油、氨基封端硅油、氨基苯基硅油、氨基羟基硅油中的一种或几种。
[0014]在另一些优选的实施方式中，所述溶剂为乙酸乙酯、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
[0015]本专利技术的另一方面在于提供一种采用前述材料制备高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层的方法，其包括以下步骤：
[0016](1)将所述交联剂、所述低表面能化合物和所述溶剂混合搅拌反应；
[0017](2)加入所述硅烷偶联剂混合搅拌反应，得到预聚体溶液；
[0018](3)将所述预聚体溶液布施在基材表面，固化后得到所述高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料；
[0019]其中，所述预聚体的布施方式包括但不限于喷涂、旋涂、浸渍、滴涂、辊轮涂覆等；
[0020]特别的，所述预聚体固化过程中所需的水来源于空气。
[0021]在一些优选的实施方式中，步骤(1)所述搅拌温度为室温，搅拌反应时间30
‑
60min。
[0022]在另一些优选的实施方式中，其特征在于，步骤(2)所述搅拌温度为室温，搅拌反应时间30
‑
60min。
[0023]在一些优选的实施方式中，所述基材为玻璃基板、硅基板、金属基板、织物、纸张、PVC、PC或木材。
[0024]在一些优选的实施方式中，步骤(3)所述固化的温度在80
‑
150℃，固化时间1
‑
3h。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026]1、本专利技术提供的高硬度、透明的防粘附有机硅涂层材料及其制备的涂层，通过反应型硅烷偶联剂和多官能度交联单体发生交联，形成高度交联的网络，交联剂的加入使得整个硅氧烷链体系形成网状结构，极大提高了涂层的硬度，得到一种加热固化的自清洁疏水涂层。涂层中还添加了一系列的低表面能物质，使涂层的抗污疏水能力得到进一步提升。本专利技术所述涂层同时具有高硬度、高光泽度、良好的附着力以及疏水的特性，可应用于汽车、金属制品、家用电器、皮制品、玻璃的表面，有效提升上述制品表面硬度以及抗污能力，从而延长制品使用寿命。
[0027]2、本专利技术提供的该涂层材料及涂层的制备方法，工艺简单，固化后的涂层硬度高，施工简单，可应用于材料表面，起到抗污防黏附的作用。
附图说明
[0028]利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0029]图1是本专利技术实施例4所制备的的样品实物图；
[0030]图2是本专利技术实施例1
‑
6所述涂层涂覆在玻璃后的样品图(从上往下依次为实施例1
‑
6)；
[0031]图3是本专利技术实施例1
‑
6所述玻璃涂层的静态接触角图。
具体实施方式
[0032]结合以下附图及实施例对本专利技术作进一步描述。
[0033]一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其由以下重量百分比的组分制成：
[0034]交联剂15
‑
30％；
[0035]硅烷偶联剂10
‑
20％；
[0036]低表面能化合物1
‑
5％；
[0037]溶剂50
‑
70％。
[0038]一种采用前述材料制备高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层的方法，其包括以下步骤：
[0039](1)将所述交联剂、所述低表面能化合物和所述溶剂混合搅拌反应；
[0040](2)加入所述硅烷偶联剂混合搅拌反应，得到预聚体溶液；
[0041](3)将所述预聚体溶液布施在基材表面，固化后得到所述高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料；
[0042]其中，所述预聚体的布施方式包括但不限于喷涂、旋涂、浸渍、滴涂、辊轮涂覆等；
[0043]特别的，所述预聚体固化过程中所需的水来源于空气。
[0044]下面为多个具体的实施例。
[0045]实施例1
[0046]一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料及有机硅涂层，其组分、配比与制备方法的步骤，具体为：
[0047]步骤(a)：取交联剂季戊四醇三丙烯酸酯1g和溶剂丙二醇甲醚醋酸酯2.5g混合均匀；
[0048]步骤(b)：氨基硅烷偶联剂(N
‑
(β
‑
氨乙基
‑
γ
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其特征在于，其由以下重量百分比的组分制成：交联剂15
‑
30％；硅烷偶联剂10
‑
20％；低表面能化合物1
‑
5％；溶剂50
‑
70％。2.根据权利要求1所述的高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其特征在于，所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基)甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的高硬度、防粘附、透光的有机硅涂层材料，其特征在于，所述低表面能化合物包括羟基封端硅油、乙烯基封端硅油、氨基封端硅油、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，林典，于丹凤，徐秀彬，翁家豪，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：