一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂及其制备方法、耐污防指纹涂料及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂及其制备方法、耐污防指纹涂料及其应用，耐污防指纹助剂的制备方法包括：在pH值为4.0

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂及其制备方法、耐污防指纹涂料及其应用


[0001]本专利技术涉及室内装饰材料及加工
，具体地，涉及一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂及其制备方法、耐污防指纹涂料及其应用。

技术介绍

[0002]耐污型防指纹功能助剂通常是一种具有低表面能、水性和油性液体短时间内无法润湿其涂饰表面、耐化学稳定性等性能的辅助功能体，其在基材表面应用时能够确保材料表面洁净，抵抗大部分的水性和油性污迹，减少人们对基材的清洁和清理，尤其是应用在木质桌面板、书桌、衣柜面板、门板、墙板等家居饰面板时，环境中的污染物（指纹印记、笔墨划擦等）难以附着在耐污功能化的木质品表面。一方面能够保持这些木质材料的表面整洁，起到一定的防污作用；同时可使人们免于花费大量的时间和金钱去清洁和维护，保持面层的美观、清洁和卫生。因此耐污型防指纹功能助剂的应用可以改善人们的日常生活和提升健康家居环境质量。
[0003]然而，当前防指纹助剂广泛应用于不锈钢、触摸屏、玻璃等领域，而可以在家居饰面板（三聚氰胺浸渍纸饰面板、油漆板等）应用的防指纹助剂较少，由于家居饰面板表面反应活性弱，耐污功能树脂与饰面板表面无法有效结合，导致产品的耐污功能较差、且长效性不足（氟类化合物结合力差、容易脱落而丧失耐污防指纹功能）。
[0004]在木质家居饰面板领域，目前常规的耐污、防指纹功能化处理主要有三种模式：第一种方式是依赖准分子灯固化、LED固化等设备，基于特种涂料分层固化形成的具有类似婴儿皮肤触感的表面纹理，具有耐污防指纹功能。然而，此类设备价格昂贵且需要在惰性气体（氮气等）保护下运行，在家居木制品企业仍未得到大规模推广，设备覆盖率低。第二种方式是利用含氟或含硅化合物对丙烯酸等树脂进行共聚合成反应，生成低表面能的嵌段共聚物，嵌段共聚物在成膜过程中形成微相分离，低表面能的链段在表面展开，形成一层防污层，这种嵌段共聚物具有良好的防污性能。然而，这种共聚反应条件苛刻、成本高、且过程中使用很多苯系等有机溶剂，控制不当很容易导致共聚反应产物的得率低等问题。第三种方式是直接采用含氟或含硅化合物在制备三聚氰胺浸渍纸、油漆等表层饰面材料时，通过简单的机械共混、搅拌后进行直接涂覆。然而这种方法看似简单，但是含氟化合物一般很难与其他树脂、油漆等产生有效结合，混合体系很容易产生宏观相分离（混合均匀性不足）。此外，市场上的家居饰面板主要是有三聚氰胺浸渍纸饰面板、油漆板、PET饰面板（Polyethylene terephthalate）等经表面装饰处理后的板材。这类材料的表面反应活性弱，耐污功能树脂与饰面板表面无法有效结合，导致产品的耐污功能较差、且长效性不足（氟类化合物结合力差、容易脱落而丧失耐污防指纹功能）。现有技术中针对上述问题也在不断提出解决方案，然而，其效果往往不尽如人意，导致在应用时，耐污防指纹效果达不到预期。例如：CN201910072551公开了一种哑光型疏油疏水饰面胶膜纸及其制备方法和应用，通
过涂覆疏油疏水性的三聚氰胺甲醛树脂固化成型的饰面胶膜纸表面具有疏油疏水的性能，还具有防指纹的功效和内哑光的效果，其中的疏油疏水功能主要依赖添加氟碳表面活性剂、固化剂、脱模剂、防黏剂、除尘剂等实现。然而，由于本专利技术的饰面胶膜纸表面并没有引入微/纳米尺度粗糙度，因此其疏油疏水性能较差，抗指纹效果不理想。
[0005]CN202210332816公开了一种双氟硅型抗指纹乳液，乳液包含2
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4份聚全氟乙丙烯粉体、金属或非金属氧化物纳米粒子，4
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6份复配型全氟烷基硅氧烷与90
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94份无水乙醇常规搅拌，利用全氟烷基硅氧烷缓慢水解对体系中的塑料粉体、纳米粒子进行改性，然后将双氟硅型抗指纹乳液通过涂刷或喷涂的方式均匀涂布在三聚氰胺浸渍纸表面获得疏水疏油性良好，抗指纹能力强的涂层。然而，聚全氟乙丙烯微粉属于微塑料，比重大（2.12
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2.17 g/cm3）、表面活性低、分散效果差，涂层在三聚氰胺浸渍纸表面结合力弱、容易剥落、长效性不足且耐用性差。
[0006]CN202310059536公开了一种抗指纹肤感哑光三聚氰胺饰面板及其制造方法。其是在浸渍纸制备过程中，采用羟基硅油、正硅酸乙酯、疏水纳米二氧化硅、无水乙醇等混合物进行喷涂改性，最后再利用表面具有凹坑的哑面钢板浸渍纸与素板复合压贴，表面形成微观凹凸不平的结构，同时具有疏水疏油、肤感哑光、耐划等性能，但是由于复合板的表面自由能仍然较高，其耐污性能往往较差，尤其是耐油性污染物、耐油性笔划擦性能弱。
[0007]因此，基于当前绿色环保的发展理念和现阶段家居木制品企业现状，依托传统UV固化设备，克服现阶段哑光防指纹涂层固化设备要求高、投入成本大、产品质量不稳定的问题，研发高质量哑光防指纹涂层是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术，本专利技术的目的在于克服现有技术中防指纹涂层固化设备要求高、投入成本大、产品质量不稳定的问题，从而提供一种具有良好的耐污性能，能有效提高使用过程中的防指纹效果，稳定性好且生产工艺相对简单，成本较低的基于碳量子点的耐污防指纹助剂及其制备方法和耐污防指纹涂料。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂的制备方法，所述制备方法包括：在pH值为4.0
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6.5，且溶剂存在的环境下，将碳源与氟硅表面活性剂混合并于120
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150℃的温度下进行溶剂热反应，得到基于碳量子点的耐污防指纹助剂；其中，所述碳源为有机碳。
[0010]优选地，所述碳源选自碳链聚合物；和/或，所述碳源选自主链含有氮原子和/或氧原子的杂链聚合物；和/或，所述氟硅表面活性剂选自氟基硅氧烷。
[0011]优选地，所述碳源选自碳链聚合物。
[0012]优选地，所述碳源选自聚乙二醇、聚酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇中的一种或多种。
[0013]优选地，所述氟基硅氧烷选自全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷和全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
[0014]优选地，相对于100重量份的所述溶剂，所述碳源的用量为0.5
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2.0重量份，所述氟硅表面活性剂的用量为4
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8重量份。
[0015]优选地，热反应过程的反应时间为6
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8h。
[0016]优选地，所述制备方法还包括加入硅源进行混合；且，相对于100重量份的所述溶剂，所述硅源的用量为2
‑
4重量份。
[0017]优选地，所述硅源选自正硅酸乙酯、气相二氧化硅、硅溶胶中的一种或多种。
[0018]本专利技术还提供了一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂，所述耐污防指纹助剂采用根据上述所述的制备方法制得。
[0019]本专利技术还提供了一种耐污防指纹涂料，所述耐污防指纹涂料至少包括根据上述所述的耐污防指纹助剂和成膜物质。
[0020]优选地，相对于1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳量子点的耐污防指纹助剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在pH值为4.0
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6.5，且溶剂存在的环境下，将碳源与氟硅表面活性剂混合并于120
‑
150℃的温度下进行溶剂热反应，得到基于碳量子点的耐污防指纹助剂；其中，所述碳源为有机碳。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源选自碳链聚合物；和/或，所述碳源选自主链含有氮原子和/或氧原子的杂链聚合物；和/或，所述氟硅表面活性剂选自氟基硅氧烷。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳源选自聚乙二醇、聚酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇中的一种或多种。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述氟基硅氧烷选自全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷和全氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。5.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，相对于100重量份的所述溶剂，所述碳源的用量为0.5
‑
2.0重量份，所述氟硅表面活性剂的用量为4
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8重量份；溶剂热反应的反应时间为6<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙飞，吕少一，李善明，彭立民，梁善庆，陈志林，程献宝，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：