一种湿气阻隔涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及湿气阻隔技术领域，尤其涉及一种湿气阻隔涂料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种湿气阻隔涂料，按照质量份数计，包括以下组分：粘结剂10.0～20.0份，活性微纳米材料0.05～4.5份，片状无机材料0.5～1.5份，氟树脂0.05～0.5份，聚丙烯0.05～0.5份，二甲苯10.0～15.0份，丙二醇甲醚醋酸酯30.0～45.0份和助剂0.1～0.50份；所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。本发明专利技术所述湿气阻隔涂料制备得到的涂层同时具有优异的阻湿性能和长效性。涂层同时具有优异的阻湿性能和长效性。

【技术实现步骤摘要】
一种湿气阻隔涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及湿气阻隔
，尤其涉及一种湿气阻隔涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硬质闭孔聚氨酯泡沫对湿气极为敏感，会缓慢吸收空气中的水蒸气。吸湿导致泡沫塑化、溶胀变形，影响精密部件尺寸精度，还有可能带来其它负面影响，严重影响其服役安全性及稳定性。构筑一种具有高阻湿性能的涂层材料技术对于解决吸湿问题具有重要的研究意义。通过基材的疏水改性及表面阻湿技术均可改善阻湿性能，其表面阻湿涂层技术是一种非常有效的高阻湿防护手段。
[0003]近年来，研究人员已证实致密无机纳米薄膜可以展现优异的阻湿性能，但这些薄膜并不能完全地、长效地阻隔湿气的传输。制备工艺造成的空位等缺陷导致水分子发生径向渗透提高其扩散速率及摩尔通量；另外无机薄膜表面会对水分子产生吸附或吸收、甚至凝结，增加吸附量，或与水分子发生反应导致其不能长期稳定、高效的阻湿，例如，氧化铝表面含有的羟基、SiO
x
中的Si
‑
O键会与水分子有强的相互作用。另外一半无机纳米薄膜的沉积温度较高，并不适用于聚氨酯基材。而且沉积薄膜厚度较薄，无法在多孔材料表面形成致密的、均匀的薄膜。而近年来发展的化学阻湿技术，利用化学活性物质与水分子发生化学反应起到阻湿效果，但目前未见将此方法应用于涂层技术。另外单纯化学阻湿的长效性不能保障，当体系中的活性物质完全转化成新物质后，不再具备优异阻湿性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种湿气阻隔涂料及其制备方法和应用，所述湿气阻隔涂料制备得到的涂层同时具有优异的阻湿性能和长效性。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种湿气阻隔涂料，按照质量份数计，包括以下组分：粘结剂10.0～20.0份，活性微纳米材料0.05～4.5份，片状无机材料0.5～1.5份，氟树脂0.05～0.5份，聚丙烯0.05～0.5份，二甲苯10.0～15.0份，丙二醇甲醚醋酸酯30.0～45.0份和助剂0.1～0.50份；
[0007]所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。
[0008]优选的，所述粘结剂包括甲基苯基硅树脂、聚硅氮烷、聚硅氧烷、氟碳树脂和氟硅共聚树脂中的一种或几种。
[0009]优选的，所述活性微纳米材料的粒径≤500nm；
[0010]所述活性微纳米材料包括氧化镁、氧化钙、铁粉和铜粉中的一种或几种。
[0011]优选的，所述片状无机材料包括还原石墨烯、氧化石墨烯、云母和MXene材料中的一种或几种。
[0012]优选的，所述氟树脂的粒径为1～10μm；
[0013]所述氟树脂包括聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。
[0014]优选的，所述助剂包括分散剂、流平剂和防沉剂；
[0015]所述分散剂、流平剂和防沉剂的质量比为1：(0.3～1.0)：(0.8～1.5)。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述湿气阻隔涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将活性微纳米材料、片状无机材料、氟树脂、聚丙烯、二甲苯和丙二醇甲醚醋酸酯进行第一混合后，加入粘结剂和助剂，得到所述湿气阻隔涂料。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述湿气阻隔涂料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的湿气阻隔涂料在硬质闭孔聚氨酯泡沫的阻湿防护中的应用。
[0019]优选的，包括以下步骤：
[0020]将所述湿气阻隔涂料喷涂于硬质闭孔聚氨酯泡沫的表面后，进行固化，得到湿气阻隔涂层。
[0021]优选的，所述固化的温度为60～80℃，时间为2～8h；
[0022]所述湿气阻隔涂层的厚度为10～100μm。
[0023]本专利技术提供了一种湿气阻隔涂料，按照质量份数计，包括以下组分：粘结剂10.0～20.0份，活性微纳米材料0.05～4.5份，片状无机材料0.5～1.5份，氟树脂0.05～0.5份，聚丙烯0.05～0.5份，二甲苯10.0～15.0份，丙二醇甲醚醋酸酯30.0～45.0份和助剂0.1～0.50份；所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。本专利技术采用低表面能的粘结剂赋予涂层与基材的粘接性、耐水分性及低的水分子渗透速率及渗透率；加入活性微纳米材料等活性填料通过与水分子发生反应将渗透到涂层中水分子消耗反应的方式起到阻湿效果；加入氟树脂和聚丙烯减弱与水分子的相互作用，并起到延长水分子扩散路径的作用，而采用的片状无机材料具有迷宫效应，大幅延长水分子的扩散路径，降低水分子的扩散能力。所述助剂能够保障涂料不易沉降，使填料在体系中均匀分散，在基材表面浸润流平性好。利用本专利技术所述的涂料制备得到的湿气阻隔涂层致密、无气泡、无结瘤等缺陷，具有良好的结合力及阻湿性能。根据实施例的结果表明，利用本专利技术所述的涂料制备得到的湿气阻隔涂层的厚度为30～100μm，附着力为1～2级，透湿率降低50％以上。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种湿气阻隔涂料，按照质量份数计，包括以下组分：粘结剂10.0～20.0份，活性微纳米材料0.05～4.5份，片状无机材料0.5～1.5份，氟树脂0.05～0.5份，聚丙烯0.05～0.5份，二甲苯10.0～15.0份，丙二醇甲醚醋酸酯30.0～45.0份和助剂0.1～0.50份；
[0025]所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，所有组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0027]按照质量份数计，本专利技术所述湿气阻隔涂料包括粘结剂10.0～20.0份，优选为12.0～18.0份，更优选为14.0～16.0份。在本专利技术中，所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。在本专利技术中，所述粘结剂优选包括甲基苯基硅树脂、聚硅氮烷、聚硅氧烷、氟碳树脂和氟硅共聚树脂中的一种或几种；当所述粘结为上述具体选择中的两种以上时，本专利技术对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
[0028]以所述粘结剂的质量份数为基准，本专利技术所述湿气阻隔涂料包括活性微纳米材料
0.05～4.5份，优选为0.5～4.0份，更优选为1.5～3.0份。在本专利技术中，所述活性微纳米材料的粒径优选≤500nm，更优选为50～300nm，最优选为100～200nm。在本专利技术中，所述活性微纳米材料优选包括氧化镁、氧化钙、铁粉和铜粉中的一种或几种；当所述活性微纳米材料为上述具体选择中的两种以上时，本专利技术对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
[0029]在本专利技术中，所述活性微纳米材料的比表面积大、反应性好，可与渗入的水分子发生反应，进而起到阻湿的作用。
[0030]以所述粘结剂的质量份数为基准，本专利技术所述湿气阻隔涂料包括片状无机材料0.5～1.5份，优选为0.8～1.2份。在本专利技术中，所述片状无机材料优选包括还原石墨烯、氧化石墨烯、云母和MXene材料中的一种或几种；所述MXene材料优选包括钛碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿气阻隔涂料，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：粘结剂10.0～20.0份，活性微纳米材料0.05～4.5份，片状无机材料0.5～1.5份，氟树脂0.05～0.5份，聚丙烯0.05～0.5份，二甲苯10.0～15.0份，丙二醇甲醚醋酸酯30.0～45.0份和助剂0.1～0.50份；所述粘结剂的表面能≤25mJ/m2。2.如权利要求1所述的湿气阻隔涂料，其特征在于，所述粘结剂包括甲基苯基硅树脂、聚硅氮烷、聚硅氧烷、氟碳树脂和氟硅共聚树脂中的一种或几种。3.如权利要求1所述的湿气阻隔涂料，其特征在于，所述活性微纳米材料的粒径≤500nm；所述活性微纳米材料包括氧化镁、氧化钙、铁粉和铜粉中的一种或几种。4.如权利要求1所述的湿气阻隔涂料，其特征在于，所述片状无机材料包括还原石墨烯、氧化石墨烯、云母和MXene材料中的一种或几种。5.如权利要求1所述的湿气阻隔涂料，其特征在于，所述氟树脂的粒径为1～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，徐应锋，于波，吴杨，向阳阳，马正峰，周春宇，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：