一种高光学透明度涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高光学透明度涂层及其制备方法和应用，其中制备方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种高光学透明度涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及海洋防污涂层领域，具体涉及一种高光学透明度涂层及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着当今社会的快速发展，对海洋资源的开发利用更加紧要，然而，海洋污损附着在船舶船体
、
水下设备和水下传感器表面，造成了船舶航行阻力增加，水下设备失效，水下传感器信号失准的问题，亟需开发一种同时适用于船舶船体
、
水下设备及水下传感器防护的涂层，因水下设备和水下传感器对光学透明的要求，因此，需要开发一种具有高防污活性的防污涂层制备技术，抵御海洋污损的附着，避免因污损附着导致的航行阻力增加，视觉图像模糊，传感信号失准的问题
。
同时，淡水水族馆中的鱼缸和设备受到因淡水绿藻附着而产生的透明度下降的问题，因此需要开发的是同时可应用于海洋设备和淡水设备的防护涂层
。
然而，现阶段的防污涂层通常使用了高毒性的防污剂作为主要防污活性基团不仅影响了涂层的透明度，还造成了海洋环境的污染，对海洋生物产生了一定危害
。
[0003]周峰等在中国专利技术专利
CN113004752A
，一种透明海洋防污涂料及其制备方法和应用中，使用磺烷基化反应制备了一种防污剂结构，并将其与制备好的粘结树脂进行混合，制备了透明的海洋防污涂层
。
该方法制备防污剂结构的过程比较复杂，需要经历固液分离和干燥过程，操作十分不便，而且使用如乙腈
、
乙二醇丁醚等有机溶剂，造成了一定的污染
。
[0004]单简文在中国专利技术专利
CN105152546A
，一种用于玻璃的透明防污涂层材料
、
透明防污涂层及其制备方法中，使用气相二氧化硅纳米粒子
、
低表面能粘结剂与溶剂组成的混合分散液的方法制备了一种防污涂层
。
但是其制备涂层的过程需要使用布条擦拭玻璃表面，不仅增加了操作难度，使涂层的均一性不好保证，而且只能使用玻璃作为基材限制了涂层的应用领域
。
[0005]中国专利
CN113754308A
公开了一种超双疏防污透明涂层的制备方法：首先通过溶胶
‑
凝胶法制备了四边形中空二氧化硅粒子，然后将其与气相二氧化硅混合，构造出一个具有凹入微孔的粗糙结构，在硅烷偶联剂的作用下，使用
1H
，
1H
，
2H
，
2H
，全氟癸基三乙氧基硅烷对其进行改性，得到超双疏防污透明涂层
。
该专利技术制备的涂层表现出较好的透光率，且同时具备超双疏
、
自清洁
、
防污等优良性能
。
但是该专利技术通过溶胶
‑
凝胶法制备四边形中空二氧化硅粒子，其制备工艺相对复杂
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提出一种高光学透明度涂层及其制备方法和应用，本专利技术制备的高光学透明度涂层具备高抗菌活性和高抑制硅藻绿藻附着特性
。
[0007]所采用的技术方案为：
[0008]本专利技术的一种高光学透明度涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1.
将单萜醇
、
硫醇单体进行搅拌混合，之后加入光引发剂，然后在紫外光照下反应，生成溶液
A
；
[0010]S2.
选择硅酸四甲酯或硅酸四乙酯，再选择
R1
基三甲氧基硅烷或
R2
基三乙氧基硅烷，然后选择醇类进行混合搅拌，得到溶液
B
；其中
R1
基或
R2
基是甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
己基
、
戊基
、
辛基
、
癸基
、
蒽基
、
乙烯基
、
氯甲基
、
烯丙基
、
环烷基
、
氨丙基
、
巯丙基中的一种；
[0011]S3.
将溶液
A
逐渐滴加到溶液
B
中，并搅拌，反应得到溶液
C
；
[0012]S4.
将酸溶液滴加到溶液
C
中，室温反应，得到均一
、
透明的溶液
D
；
[0013]S5.
将溶液
D
静置，然后通过旋涂
、
浸涂
、
刷涂或喷涂的方式涂敷于基材表面；
[0014]S6.
将涂覆溶液
D
的基材在室温下暗处进行放置，形成稳定涂层
。
[0015]进一步地，
S1
中，所述单萜醇包括牻牛儿醇
、
橙花醇
、
香茅醇
、
薄荷脑
、
龙脑
、
沉香醇
、
萜品烯四醇中的一种或多种；所述硫醇单体包括巯基丙基三甲氧基硅烷
、
巯基丙基三乙氧基硅烷
、2
‑
巯基乙醇
、
硫代甘油
、
二巯基丙醇中的一种或多种；所述光引发剂包括2‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮
、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦
、
安息香双甲醚
、
苯甲酰甲酸甲酯中的一种或多种
。
[0016]进一步地，
S1
中，单萜醇和硫醇单体的摩尔比为1：
0.5
‑3；光引发剂的加入量为单萜醇和硫醇单体总和质量的1％
‑
10
％
。
[0017]进一步地，
S2
中，所述醇类为甲醇
、
乙醇
、
异丙醇中的一种或多种
。
[0018]进一步地，
S2
中，选择的硅酸四甲酯或硅酸四乙酯
、
选择的烷基三甲氧基硅烷或烷基三乙氧基硅烷以及选择的醇类的质量比为
1:0.5
‑
3:0.75
‑
3。
[0019]进一步地，
S3
中，溶液
A
与溶液
B
的质量比为
0.01
‑1：1，溶液
A
滴加到溶液
B
中的速率为每秒
0.2
‑
10
滴
。
[0020]进一步地，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高光学透明度涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
将单萜醇
、
硫醇单体进行搅拌混合，之后加入光引发剂，然后在紫外光照下反应，生成溶液
A
；
S2.
选择硅酸四甲酯或硅酸四乙酯，再选择
R1
基三甲氧基硅烷或
R2
基三乙氧基硅烷，然后选择醇类进行混合搅拌，得到溶液
B
；其中
R1
基或
R2
基是甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基
、
己基
、
戊基
、
辛基
、
癸基
、
蒽基
、
乙烯基
、
氯甲基
、
烯丙基
、
环烷基
、
氨丙基
、
巯丙基中的一种；
S3.
将溶液
A
逐渐滴加到溶液
B
中，并搅拌，反应得到溶液
C
；
S4.
将酸溶液滴加到溶液
C
中，室温反应，得到均一
、
透明的溶液
D
；
S5.
将溶液
D
静置，然后通过旋涂
、
浸涂
、
刷涂或喷涂的方式涂敷于基材表面；
S6.
将涂覆溶液
D
的基材在室温下暗处进行放置，形成稳定涂层
。2.
根据权利要求1所述的高光学透明度涂层的制备方法，其特征在于，
S1
中，所述单萜醇包括牻牛儿醇
、
橙花醇
、
香茅醇
、
薄荷脑
、
龙脑
、
沉香醇
、
萜品烯四醇中的一种或多种；所述硫醇单体包括巯基丙基三甲氧基硅烷
、
巯基丙基三乙氧基硅烷
、2
‑
巯基乙醇
、
硫代甘油
、
二巯基丙醇中的一种或多种；所述光引发剂包括2‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮
、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦
、
安息香双甲醚
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君，张建伟，陈蓉蓉，朱佳慧，刘琦，李茹民，白雪峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：