改性二氧化硅纳米颗粒及制备方法，超疏水聚氨酯涂层涂布液，超疏水性的汽车漆面保护膜技术

本发明专利技术公开了一种超疏水性的汽车漆面保护膜，包括依次复合在一起的超疏水聚氨酯涂层、TPU基材层、压敏胶层和离型膜层；其中，所述超疏水聚氨酯涂层涂布液中混入有改性二氧化硅纳米颗粒。同时，本发明专利技术中还提供了一种改性二氧化硅纳米颗粒及其制备方法，以及一种超疏水聚氨酯涂层涂布液。本发明专利技术解决了“实现汽车漆面保护膜具备长期稳定自清洁功能”的技术问题，因此能够让汽车漆面保护膜的表面长期保持清洁美观。清洁美观。清洁美观。

【技术实现步骤摘要】
改性二氧化硅纳米颗粒及制备方法，超疏水聚氨酯涂层涂布液，超疏水性的汽车漆面保护膜


[0001]本专利技术涉及一种汽车漆面保护膜，特别是一种超疏水性的汽车漆面保护膜。同时，本专利技术中还提供了一种改性二氧化硅纳米颗粒，一种改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，以及一种超疏水聚氨酯涂层涂布液。

技术介绍

[0002]汽车漆面保护膜，也被称为“隐形车衣”，是贴在汽车车身表面的一层透明保护膜，能够有效的防止刮蹭和沙粒的击打，还隔绝了车漆与空气的接触，可以防止酸雨，昆虫，鸟粪等对车身漆面的腐蚀。主要目的在于撕除之后，汽车的原厂车漆仍能光亮如新。
[0003]现有汽车漆面保护膜一般为三层结构，依次为修复涂层、TPU基材层和压敏胶层。修复涂层处于产品的最外层，起到划痕修复、阻隔脏污及紫外防护等保护作用。
[0004]其中，上述修复涂层现多采用聚氨酯材料，产生微小划痕后，在加热条件下可以自我修复，并且在涂层中添加紫外吸收剂，起到阻隔紫外线，防止车漆老化的功能。但是，前述现有修复涂层的疏水性能差，不具备雨天的时候雨水自清洁性能，导致灰尘及脏污(鸟粪、树油等)容易长时间在保护膜表面残留，随接触时间的延长会渗入到修复涂层及TPU基材层内，导致后期无法清除，进而影响保护膜的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个专利技术目的是提供一种能够承受物理冲击，且热稳定性优异的改性二氧化硅纳米颗粒；同时提供该改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法。
[0006]本专利技术的第二个专利技术目的是提供一种能够承受物理冲击，且热稳定性优异的超疏水聚氨酯涂层涂布液。
[0007]本专利技术的第三个专利技术目的是提供一种超疏水性的汽车漆面保护膜。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所设计的一种改性二氧化硅纳米颗粒，它包含一个由硅原子和氧原子交替键合形成的球形骨架，并且构成球形骨架的硅原子中的至少一个与由以下化学式1表示的基团键合，
[0009][0010]在所述化学式1中，R1、R2和R3各自独立的为C1至C5烃化合物；
[0011]其中，由硅原子和氧原子的交替键合形成的所述球形骨架为以下化学式2的化合物，
[0012][0013]在所述化学式2中，所述化学式1的基团分别独立的与Si
a
、Si
b
、Si
c
、Si
d
及Si
e
相结合，并且分别与所述化学式2的Si
a
、Si
b
、Si
c
、Si
d
及Si
e
相结合的化学式1的化合物内的R1、R2及R3相同或不同。
[0014]作为优选，一种超疏水性纳米二氧化硅颗粒，包含以下化学式3的化合物，
[0015][0016]在上述化学式3中，R1至R
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分别独立的为甲基(Methyl)或乙基(Ethyl)。
[0017]一种上述改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其包括第一步骤，对单体形态的原
硅酸四甲酯进行水解；以及第二步骤，通过水解的原硅酸四甲酯的缩合聚合来合成包含由硅原子和氧原子的交替键合形成的球形骨架的疏水性化合物。
[0018]一种优选，在上述第一步骤及所述第二步骤中，分别在水解及缩合聚合时添加选自由烷基硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷组成的组中的至少一种化合物。
[0019]进一步的，在上述第一步骤中添加三甲基氯硅烷，从而在不添加其他酸性化合物的情况下，在酸性条件下促进原硅酸四甲酯的水解反应。
[0020]进一步的，在上述第二步骤中添加六甲基二硅氮烷，六甲基二硅氮烷可通过形成碱性条件来促进缩合反应。
[0021]再进一步的，在上述第二步骤中加入六甲基二硅氮烷时，可以先将六甲基二硅氮烷稀释在醇溶剂中再加入。例如，可以将六甲基二硅氮烷稀释在异丙醇(IPA)中并添加到疏水性前驱体溶液中。这是因为六甲基二硅氮烷的稀释混合，可以防止疏水性前驱体溶液的pH快速变化和局部聚集。例如，六甲基二硅氮烷可以以在异丙醇中稀释至0.4wt％至0.8wt％的状态添加。
[0022]再进一步的，在上述第二步骤中还添加甲基三甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷可以通过与可能存在于球形骨架表面上的羟基反应,以将它们改性成疏水基团，例如甲氧基。
[0023]包含上述化学式1至化学式3的结构的改性二氧化硅纳米颗粒可以分散添加在聚氨酯涂料中，以涂料形态提供。上述涂料涂覆于汽车漆面保护膜的基材表面上，待固化后可以作为保护膜的超疏水性修复涂层。
[0024]以下，为一种超疏水聚氨酯涂层涂布液，其包括：30～80份的上述改性二氧化硅纳米颗粒、100～150份的二羟基聚酯、400～450份的4,4
‘‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、700～900份的乙二醇。
[0025]一种优选，上述超疏水聚氨酯涂层涂布液，其还包括：2～5份的紫外吸收剂、2.5～5的光稳定剂以及1.5～5份的流平剂。
[0026]进一步的，所述紫外吸收剂优选择为TINUVIN 99
‑
2、TINUVIN 384
‑
2、TINUVIN 400、TINUVIN477、TINUVIN 900、TINUVIN1130中的一种或至少两种的组合。在本专利技术中可阻隔、吸收紫外线，大幅减少超疏水聚氨酯涂层、TPU基材层、压敏胶层以及车漆承受的辐射强度，减缓老化速度。
[0027]进一步的，所述光稳定剂优选择为TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 249、TINUVIN 292中的一种或至少两种的组合。在本专利技术中能捕捉超疏水聚氨酯涂层中的自由基，阻断光、氧老化的连锁反应，有效保护超疏水聚氨酯涂层，避免黄变、光泽度降低，强化产品耐候性。
[0028]进一步的，所述流平剂优选择为改性有机硅氧烷，进一步优选择为DC 29、DC 51、Tego 450、Tego 410、Tego 432、Tego B1484、Tego G100、Tego G496、BYK 307、BYK 320、BYK 332中的一种或至少两种的组合。在本专利技术中能有效降低超疏水性聚氨酯涂层涂布液表面张力，可以促使超疏水聚氨酯涂层在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
[0029]一种超疏水性的汽车漆面保护膜，包括依次复合的上述超疏水聚氨酯涂层TPU基材层、压敏胶层和离型膜层。
[0030]所述超疏水聚氨酯涂层的厚度优选择为6～12μm。
[0031]所述TPU基材层优选择为脂肪族TPU基材层，厚度为100～300μm，其表面硬度为80A
～93A，可见光透过率为90％以上，断裂伸长率为300％以上，雾度为2％以下。
[0032]所述压敏胶层优选择为透明丙烯酸压敏胶层或者聚氨酯压敏胶层，厚度为10～50μm，其可见光透过率为90％以上。
[0033]所述离型膜层优选择为PET离型膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性二氧化硅纳米颗粒，其特征是包含一个由硅原子和氧原子交替键合形成的球形骨架，并且构成球形骨架的硅原子中的至少一个与由以下化学式1表示的基团键合，在所述化学式1中，R1、R2和R3各自独立的为C1至C5烃化合物；其中，由硅原子和氧原子的交替键合形成的所述球形骨架为以下化学式2的化合物，在所述化学式2中，所述化学式1的基团分别独立的与Si
a
、Si
b
、Si
c
、Si
d
及Si
e
相结合，并且分别与所述化学式2的Si
a
、Si
b
、Si
c
、Si
d
及Si
e
相结合的化学式1的化合物内的R1、R2及R3相同或不同。2.一种如权利要求1所述改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征是包括第一步骤，对单体形态的原硅酸四甲酯进行水解；以及第二步骤，通过水解的原硅酸四甲酯的缩合聚合来合成包含由硅原子和氧原子的交替键合形成的球形骨架的疏水性化合物。3.根据权利要求2所述改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征是在所述第一步骤及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，吕鑫，张江凤，李玉，
申请(专利权)人：浦诺菲新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：