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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能材料,具体涉及一种高性能斥液防污涂料和涂层及其制备方法。
技术介绍
1、生产生活中经常会遇到物体表面污染的问题,例如:光伏封装玻璃长期暴露在风沙环境中,导致玻璃透光率下降,影响光伏发电效率;高层建筑玻璃幕墙的外表面容易附着灰尘,影响美观且不易清洁;触摸式电子设备的屏幕容易黏附指纹等。目前多采用防污涂层表面处理来解决此类问题。但是,常见涂覆于光伏封装玻璃和玻璃幕墙表面的防污涂层很容易被雨水冲刷掉,涂覆于电子设备屏幕的防污涂层会明显减少指纹残留,影响电子设备的触摸性能等。由此,需要具有自清洁性能的防污涂层,通过自清洁方式,节约清洁成本,提高防污效率。
2、近年来,针对此类涂层材料的研究日趋成熟。目前,此类材料大致分为三种类型:第一种是超疏表面材料,如专利cn108504284b、cn113444430b、cn103288364b等,此类材料基于微纳米结构,其表面很容易被破坏,而且超疏性与高透明性相互制约,导致透光率低;第二种是油浸渍表面材料,例如专利cn105408031b等,此类材料基于润滑油成分,而润滑油会造成环境污染且容易流失。因此,在实际生产生活中,以上两种表面材料的应用均受到很大局限。
3、第三种是超光滑表面材料,例如专利cn113444430b、cn102286244b、cn105400405b等,与前两种表面材料相比较,第三种表面材料具有更高的使用价值。然而,现有的超光滑表面材料不能同时满足滑动性、硬度、透光度、柔韧性、耐磨性、耐高温等性能的要求。因此,研究一种高性能的斥液防污
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种高性能的斥液防污涂料、斥液防污涂层及其制备方法。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、第一方面,本专利技术提供一种高性能的斥液防污涂料,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
4、所述组分a的原料,按重量份数计,包括:
5、聚二甲基硅氧烷50-200份,
6、异氰酸酯300-400份,
7、甲苯500-700份;
8、所述组分b的原料,按重量份数计,包括:
9、倍半硅氧烷350-550份,
10、固化剂10-20份,
11、乙醇500-700份。
12、优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
13、所述组分a的原料,按重量份数计,包括:
14、单(2,3-环氧)丙醚封端的聚二甲基硅氧烷25-150份,
15、环氧环己基乙基封端的聚二甲基硅氧烷25-50份,
16、2,6-甲苯二异氰酸酯50-100份,
17、六亚甲基二异氰酸酯三聚体250-300份,
18、甲苯520-600份;
19、所述组分b的原料,按重量份数计,包括:
20、氨丙基倍半硅氧烷水溶液350-450份
21、乙烯基倍半硅氧烷10-100份,
22、三乙醇胺10-20份,
23、乙醇600-680份。
24、更优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
25、所述组分a的原料,按重量份数计,包括:
26、单(2,3-环氧)丙醚封端的聚二甲基硅氧烷100份,
27、环氧环己基乙基封端的聚二甲基硅氧烷50份,
28、2,6-甲苯二异氰酸酯50份,
29、六亚甲基二异氰酸酯三聚体300份,
30、甲苯550份;
31、所述组分b的原料,按重量份数计,包括:
32、氨丙基倍半硅氧烷水溶液350-450份
33、乙烯基倍半硅氧烷10-100份,
34、三乙醇胺15份,
35、乙醇650份
36、进一步地,所述异氰酸酯选自2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体或其组合。
37、优选的,所述异氰酸酯为2,6-甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体的组合。
38、进一步地,所述聚二甲基硅氧烷选自环氧丙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、5%-7%(环氧丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、环氧环己基乙基封端的聚二甲基硅氧烷、三(环氧丙氧丙基二甲基硅氧基)苯基硅烷、单(2,3-环氧)丙醚封端的聚二甲基硅氧烷、[8%-10%(环氧环己基乙基)甲基硅氧烷]-二甲基硅氧烷共聚物或其组合。
39、优选的,所述聚二甲基硅氧烷优选的为单(2,3-环氧)丙醚封端的聚二甲基硅氧烷和环氧环己基乙基封端的聚二甲基硅氧烷的组合。
40、进一步地,所述聚二甲基硅氧烷的摩尔质量为1000-5000g/mol。
41、进一步地,所述倍半硅氧烷选自倍半硅氧烷材料中的一种或其组合。
42、优选的,所述倍半硅氧烷为氨丙基倍半硅氧烷水溶液和乙烯基倍半硅氧烷的组合。
43、进一步地,所述固化剂选自三乙醇胺、三乙烯四胺,二乙烯三胺、氨水(ph=9)或其组合。
44、优选的,所述固化剂为三乙醇胺。
45、第二方面,本专利技术提供一种高性能斥液防污涂料的制备方法,包括以下步骤:
46、步骤1,常温常压下,将异氰酸酯加入甲苯中,搅拌20~40min后,加入聚二甲基硅氧烷,均匀分散得到组分a;
47、步骤2,常温常压下,将倍半硅氧烷和固化剂加入乙醇中,搅拌20~40min,均匀分散得到组分b;
48、步骤3,将所述组分a与组分b按重量比1:1均匀混合,使其发生共价反应,过滤出料得到所述高性能斥液防污涂料。
49、第三方面,本专利技术提供一种高性能斥液防污涂层,由所述高性能斥液防污涂料形成。
50、第四方面,本专利技术提供一种高性能斥液防污涂层的制备方法,包括以下步骤:
51、步骤10,常温常压下,将异氰酸酯加入甲苯中,搅拌20~40min后,加入聚二甲基硅氧烷,均匀分散得到组分a;
52、步骤20,常温常压下,将倍半硅氧烷和固化剂加入乙醇中,搅拌20~40min,均匀分散得到组分b;
53、步骤30,将所述组分a与组分b按重量比1∶1均匀混合,使其发生共价反应,过滤出料,通过喷涂法、刷涂法或浸渍提拉等方法、均匀涂覆在基材表面,固化得到所述高性能斥液防污涂层。
54、优选的,所述基材为玻璃、陶瓷、塑料、木材或者金属。
55、优选的,固化温度100℃-150℃,固化时间1.5-2h。
...【技术保护点】
1.一种高性能斥液防污涂料,其特征在于,按重量比计,涂料的原料包括组分A 50%和组分B 50%,其中,
2.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分A 50%和组分B 50%,其中,
3.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,更优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分A 50%和组分B 50%,其中,
4.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述异氰酸酯选自2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体或其组合,优选的为2,6-甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体的组合。
5.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷的摩尔质量为1000-5000g/mol,所述聚二甲基硅氧烷选自环氧丙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、5%-7%(环氧丙氧基丙基)甲基
6.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述倍半硅氧烷优选的为氨丙基倍半硅氧烷水溶液和乙烯基倍半硅氧烷的组合。
7.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述固化剂选自三乙醇胺、三乙烯四胺,二乙烯三胺、氨水(PH=9)或其组合,优选的为三乙醇胺。
8.一种高性能斥液防污涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.一种高性能斥液防污涂层的制备方法,其特征在于,将权利要求1~8任一项所述的高性能斥液防污涂料通过喷涂、刷涂、浸渍提拉等方法涂敷于基材表面固化形成。
10.根据权利要求9所述的高性能斥液防污涂层的制备方法,其特征在于,所述基材优选的为玻璃、陶瓷、塑料、木材或者金属,固化温度优选的为100℃-150℃,固化时间优选的为1.5-2h。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能斥液防污涂料,其特征在于,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
2.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
3.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,更优选的,按重量比计,涂料的原料包括组分a 50%和组分b 50%,其中,
4.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述异氰酸酯选自2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体或其组合,优选的为2,6-甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体的组合。
5.根据权利要求1所述的高性能斥液防污涂料,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷的摩尔质量为1000-5000g/mol,所述聚二甲基硅氧烷选自环氧丙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、5%-7%(环氧丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、环氧...
【专利技术属性】
技术研发人员:门学虎,马文,肖长歌,季晓琨,任峰,
申请(专利权)人:兰州大学,
类型:发明
国别省市:
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