一种低反射率涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种低反射率涂层及其制备方法和应用，属于涂料技术领域。包括A组分和B组分，所述A组分由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯酸树脂20份

【技术实现步骤摘要】
一种低反射率涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种低反射率涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在非常长的时间里，人们致力于生产各种各样的工业和科学应用的环境稳定的具有非常低反射率的涂层和装置。它们在成像系统、标定靶标、仪表装置、光导、挡板、杂散光抑制以及很多其他用途上十分重要。
[0003]为了在商业上有用，这些涂层必须具有尽可能最低的反射率，且能够在宽广区域上基本上均匀地进行光学吸收。同样重要的是，他们应该优选展现平坦光谱响应，当暴露于真空时低释气，对低颗粒状散落物的机械冲击和振动的高抗性，良好的抗热冲击性和抗湿性。由于涂层经常局部用于高敏感电子探测器，诸如CCD(电荷耦合装置)或微测辐射热计，它们是工业和科学应用的关键要求。来自此涂层的任何污染物将会不可避免地在探测器上聚集或凝结，致使它们故障或使它们的性能降低到超过可接受的阈值。
[0004]对于玻璃材料，由于存在较强的反射光，会使材料的透过率降低且产生眩目现象，如激光用玻璃、汽车玻璃、眼镜片、电视屏幕、仪表显示屏和博物馆橱窗玻璃等，从而影响使用效果，这些促使了低反射工艺的研制。在玻璃表面制备低反射膜有许多方法，如喷涂法、真空镀膜工艺、分相浸析法等。
[0005]目前市面上常见的低反射率涂层的反射率较高，达不到显示器及光学镜头中理想的反射率需求；在施工过程中，容易出现反射率不稳定，涂膜表面发白发灰的问题，施工性稳定性较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种低反射率涂层及其制备方法和应用，与其它的低反射率涂料相比，具有反射率更低的优点，在施工性上，本专利技术具有易于喷涂，不易发白发灰的优点。本专利技术的适用面更加宽广，对于ABS、PC、ABS+PC等常见的塑胶基材的具有良好的附着力，同时在铝、铁等金属基材上同样有良好的附着力，具有广阔的应用前景。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]本专利技术提供一种低反射率涂层，包括A组分和B组分，所述A组分由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯酸树脂20份
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30份，负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料9.5
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22.5份，酯类溶剂20份
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30份，苯类溶剂20份
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30份，丙烯酸嵌段共聚物2份
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4份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.1
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0.3份，聚酰胺蜡1份
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2份；所述B组分由以下原料按重量份制备而成：聚异氰酸酯15份
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20份，脱水剂0.3份
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0.5份，苯类溶剂40
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45份，酯类溶剂40份
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45份。
[0009]优选地，所述苯类溶剂选自甲苯、二甲苯中的至少一种；所述酯类溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯、乙酸正丙酯中的至少一种。所述脱水剂为德国Lyar公司的脱水剂F
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180。
[0010]本专利技术进一步保护一种上述低反射率涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1.负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯的制备：将氧化石墨烯溶于水中，加入硝酸钐和硝酸铈，调节溶液pH值9
‑
10，然后转移至水热反应釜中，煅烧，冷却至室温，洗涤，干燥，得到负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯；
[0012]S2.硅溶胶的制备：将正硅酸烷基酯、水、乙醇、浓盐酸混合，反应，得到硅溶胶；
[0013]优选地，正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。
[0014]S3.混合硅溶胶的制备：将炭黑、铝粉、步骤S1制得的负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯混合，研磨，得到混合物，加入步骤S2中的硅溶胶中，搅拌分散均匀，得到混合硅溶胶；
[0015]S4.煅烧：将步骤S3得到的混合硅溶胶进行煅烧，得到煅烧产物；
[0016]S5.还原：将步骤S4制得的煅烧产物加入水中，加入氨水和水合肼，加热反应，过滤，洗涤，得到还原产物；
[0017]S6.改性：将步骤S5制得的还原产物加入乙醇溶液中，分散均匀，加入偶联剂，加热反应，过滤，干燥，得到负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料；
[0018]S7.球磨：将步骤S6得到的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料进行球磨处理，得到5μm以下的研细的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料；
[0019]S8.A组分的制备：将步骤S7得到的研细的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料、聚丙烯酸树脂、丙烯酸嵌段共聚物加入酯类溶剂和苯类溶剂的混合溶剂中，加入引发剂，加热反应，然后加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚酰胺蜡，混合均匀，得到A组分；
[0020]S9.B组分的制备：将聚异氰酸酯、脱水剂加入苯类溶剂和酯类溶剂的混合溶剂中，搅拌均匀，控制环境湿度在40％
‑
60％之间，得到B组分；
[0021]S10.低反射率涂层的制备：将A组分、B组分、稀释溶剂按照质量比4：1:2
‑
4的比例进行混合，使用空气喷枪进行喷涂，干燥，干膜厚度30
‑
40μm，得到低反射率涂层。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述氧化石墨烯、硝酸钐和硝酸铈的质量比为10：3
‑
5:1
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2；所述煅烧温度为180
‑
200℃，时间为20
‑
30h。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述正硅酸烷基酯、水、乙醇、浓盐酸的质量比为15
‑
20:30
‑
50:1
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3:5
‑
7；所述反应温度为50
‑
60℃，时间为3
‑
5h。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述炭黑、Al粉、负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯、硅溶胶的质量比为1.5
‑
2.5：1
‑
2：8
‑
20:20
‑
30；所述铝粉为漂浮型铝粉；步骤S4中所述煅烧温度为400
‑
500℃，时间为2
‑
3h。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，步骤S5中所述煅烧产物、氨水和水合肼的质量比为10
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15：3
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7：1
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3；所述氨水浓度为25
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30wt％；所述加热反应的温度为75
‑
95℃，时间为1
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3h；步骤S6中所述乙醇溶液中乙醇含量为50
‑
70wt％；所述还原产物、偶联剂的质量比为10:1
‑
2；所述偶联剂为带有双键的硅烷偶联剂，选自KH570、A172、A151、A171中的至少一种；所述加热反应的温度为70
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低反射率涂层，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯酸树脂20份
‑
30份，负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料9.5
‑
22.5份，酯类溶剂20份
‑
30份，苯类溶剂20份
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30份，丙烯酸嵌段共聚物2份
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4份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.1
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0.3份，聚酰胺蜡1份
‑
2份；所述B组分由以下原料按重量份制备而成：聚异氰酸酯15份
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20份，脱水剂0.3份
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0.5份，苯类溶剂40
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45份，酯类溶剂40份
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45份。2.一种如权利要求1所述低反射率涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯的制备：将氧化石墨烯溶于水中，加入硝酸钐和硝酸铈，调节溶液pH值9
‑
10，然后转移至水热反应釜中，煅烧，冷却至室温，洗涤，干燥，得到负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯；S2.硅溶胶的制备：将正硅酸烷基酯、水、乙醇、浓盐酸混合，反应，得到硅溶胶；S3.混合硅溶胶的制备：将炭黑、铝粉、步骤S1制得的负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯混合，研磨，得到混合物，加入步骤S2中的硅溶胶中，搅拌分散均匀，得到混合硅溶胶；S4.煅烧：将步骤S3得到的混合硅溶胶进行煅烧，得到煅烧产物；S5.还原：将步骤S4制得的煅烧产物加入水中，加入氨水和水合肼，加热反应，过滤，洗涤，得到还原产物；S6.改性：将步骤S5制得的还原产物加入乙醇溶液中，分散均匀，加入偶联剂，加热反应，过滤，干燥，得到负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料；S7.球磨：将步骤S6得到的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料进行球磨处理，得到5μm以下的研细的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料；S8.A组分的制备：将步骤S7得到的研细的负载特殊颜料的炭黑/二氧化硅复合材料、聚丙烯酸树脂、丙烯酸嵌段共聚物加入酯类溶剂和苯类溶剂的混合溶剂中，加入引发剂，加热反应，然后加入聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚酰胺蜡，混合均匀，得到A组分；S9.B组分的制备：将聚异氰酸酯、脱水剂加入苯类溶剂和酯类溶剂的混合溶剂中，搅拌均匀，控制环境湿度在40％
‑
60％之间，得到B组分；S10.低反射率涂层的制备：将A组分、B组分、稀释溶剂按照质量比4：1:2
‑
4的比例进行混合，使用空气喷枪进行喷涂，干燥，干膜厚度30
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40μm，得到低反射率涂层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氧化石墨烯、硝酸钐和硝酸铈的质量比为10：3
‑
5:1
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2；所述煅烧温度为180
‑
200℃，时间为20
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30h。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述正硅酸烷基酯、水、乙醇、浓盐酸的质量比为15
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20:30
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50:1
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3:5
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7；所述反应温度为50
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60℃，时间为3
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5h。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述炭黑、Al粉、负载Sm2O3和CeO2的氧化石墨烯、硅溶胶的质量比为1.5
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2.5：1
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2：8
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20:20
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30；所述铝粉为漂浮型铝粉；步骤S4中所述煅烧温度为400
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500℃，时间为2
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3h。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述煅烧产物、氨水和水合肼的质量比为10
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15：3
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7：1
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3；所述氨水浓度为25
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30wt％；所述加热反应的温度为75
‑
95℃，时间为1
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3h；步骤S6中所述乙醇溶液中乙醇含量为50
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70wt％；所述还原产物、偶联剂的质量比为10:1
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2；所述偶联剂为带有双键的硅烷偶联剂，选自KH570、A172、A151、A171中的至少一种；所述加热反应的温度为70
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90℃，时间为30
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50min。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为A172和KH570的复配混
合物，质量比为3
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5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱本武，
申请(专利权)人：欧利生东邦涂料东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：