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疏水和疏油涂层、其制备方法以及其用途技术

技术编号:40440015 阅读:110 留言:0更新日期:2024-02-22 23:03
疏水和疏油涂层、其制备方法及其用途。涂层可以包括一个或多个设置在基材(例如织物等)上的疏油和/或疏水层。一种层包括聚合物颗粒,所述聚合物颗粒可以至少部分聚结和/或交联,所述聚合物颗粒包含(共)聚合物链,所述(共)聚合物链包含含硅侧基。一种制备层的方法包括:用所述聚合物颗粒的水性分散体涂覆基材;以及任选地,使所述层固化,例如以使所述聚合物颗粒聚结和/或交联。一种制备所述水性分散体的方法可以包括:形成反应混合物,所述反应混合物包含一种或多种包含含硅侧基的单体;任选的一种或多种共聚单体;表面活性剂;以及水。本公开的涂层可用于航空航天应用、汽车应用、建筑和建造、食品加工和电子装置等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、疏水和疏油涂层在多个领域有着广泛的应用,如纺织品整理、电子防护、防污、除冰、汽车、电器和建筑涂料、家用产品和个人护理产品。这些涂层的有助于拒水性和/或拒油性的活性成分通常是低表面能材料,如蜡、硅酮和氟碳化合物。

2、美国专利第us7501471b2号描述了一种水性疏水涂层调配物,所述水性疏水涂层调配物包括聚(乙酸乙烯酯-乙烯)和石蜡乳液的共混物。美国专利第us6169066b1号公开了一种具有组合的硅酮树脂的水性疏水清洁涂层组合物。美国专利第us8900673b2号公开了一种基于含聚二甲基硅氧烷的聚氨酯的耐用拒水纺织物涂层。美国专利第us8354480b2号公开了用于拒水性应用的含羟基和氨基官能聚硅氧烷的水性硅酮乳液。美国专利第us6140414a号公开了一种具有良好柔性和阻燃性的基于硅酮的水性乳液组合物。美国专利第us20150275437a1号公开了一种含氨基和酸酐有机烷氧基硅烷的有机聚硅氧烷拒水乳液涂层。美国专利第us7544734b2号描述了可用于拒水应用的硅酮乳液组合物。美国专利第us20060130990a1号提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种形成疏油和/或疏水层的方法,所述疏油和/或疏水层设置在基材的一个或多个外表面的一部分、基本上全部或全部上,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚合物颗粒的至少一部分、基本上全部或全部是复合聚合物颗粒。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚合物颗粒独立地具有约3nm至约1000微米的尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述主链在每次出现时独立地选自聚二甲基硅氧烷主链、烃聚合物主链、聚(氯乙烯)主链、聚四氟乙烯主链、聚丙烯酸酯主链、聚甲基丙烯酸酯主链、聚苯乙烯主链、聚亚芳基主链、聚醚主链、聚(乙烯基酯)主链、聚(烯丙基醚...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种形成疏油和/或疏水层的方法,所述疏油和/或疏水层设置在基材的一个或多个外表面的一部分、基本上全部或全部上,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚合物颗粒的至少一部分、基本上全部或全部是复合聚合物颗粒。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述聚合物颗粒独立地具有约3nm至约1000微米的尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述主链在每次出现时独立地选自聚二甲基硅氧烷主链、烃聚合物主链、聚(氯乙烯)主链、聚四氟乙烯主链、聚丙烯酸酯主链、聚甲基丙烯酸酯主链、聚苯乙烯主链、聚亚芳基主链、聚醚主链、聚(乙烯基酯)主链、聚(烯丙基醚)主链、聚酯主链、聚氨酯主链、聚脲主链、聚酰胺主链、聚酰亚胺主链、聚砜主链、聚碳酸酯主链和其共聚物。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述侧基包含三(三烷基甲硅烷氧基)甲硅烷基、烷氧基硅烷基团或其任何组合,并且其中所述烷基在每次出现时独立地选自c1至c40烷基。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述侧基独立地包含以下结构:

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述涂覆包括喷涂、浸涂、浮刀式涂覆、直接辊涂、填充、压延涂覆、泡沫涂覆、旋涂、流动涂覆或其任何组合。

8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在所述涂覆之前形成包含所述多个聚合物颗粒的所述水性分散体,所述形成包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述单体包括三(三烷基甲硅烷氧基)甲硅烷基乙烯基单体、烷氧基硅烷乙烯基单体或其任何组合,并且其中所述烷基在每次出现时独立地选自c1至c40烷基。

10.根据权利要求8所述的方法,其中所述单体包括摩尔比为约1或更大的所述(三烷基甲硅烷氧基)甲硅烷基单体与所述烷氧基硅烷单体。

11.根据权利要求8所述的方法,其中所述反应混合物包含约40摩尔百分比(mol%)至约100mol%的所述单体,以所述单体和所述共聚单体的总摩尔数计。

12.根据权利要求8所述的方法,其中所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂和其任何组合。

13.根据权利要求8所述的方法,其中所述反应混合物包含约0.01重量百分比(wt.%)至约40wt.%的所述表面活性剂。

14.根据权利要求8所述的方法,其中所述引发剂选自热引发剂、光引发剂、氧化还原引发剂、可逆失活自由基引发剂、阴离子引发剂、阳离子引发剂、齐格勒-纳塔催化剂和其任何组合。

15.根据权利要求8所述的方法,其中所述反应混合物包含约0.01重量百分比(wt.%)至约20wt.%的所述引发剂。

16.根据权利要求8所述的方法,其中所述方法包括乳液聚合、细乳液聚合、微乳液聚合、分散聚合、界面聚合或悬浮聚合。

17.根据权利要求8所述的方法,所述方法进一步包括将所述聚合物和/或所述共聚物聚合后官能化以形成所述侧基中的一个或多个,其中所述侧基是第二侧基。

18.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在所述涂覆之前对所述基材进行预处理。

19.根据权利要求18所述的方法,其中所述预处理包括用包含一个或多个官能团的底漆层涂覆所述基材,所述一个或多个官能团增加所述基材与所述疏油和/或疏水层之间的交联密度。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所述底漆层包含一种或多种非金属氧化物的溶胶、一种或多种金属氧化物的溶胶或其任何组合。

21.根据权利要求19所述的方法,其中所述基材包括多个设置在所述底漆层之中或之上的纳米颗粒。

22.根据权利要求1所述的方法,其中所述疏油和/或疏水层进一步包括多个纳米颗粒。

23.根据权利要求1所述的方法,其中所述固化包括将所述涂层维持在约-30摄氏度(℃)至约200℃的温度下,和/或持续约1秒至约2周的时间。

24.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括向所述疏油和/或疏水层添加另外的表面粗糙度。

25.根据权利要求1所述的方法,其中所述涂覆和任选的所述固化重复1次至100次。

26.根据权利要求1所述的方法,其中所述疏油和/或疏水层的厚度为约2nm至约1000微米。

27.一种疏油和/或疏水层,其中所述疏油和/或疏水层设置在基材的一个或多个外表面的一部分、基本上全部或全部上,其中所述疏油和/或疏水层包括多个聚合物颗粒,其中每个单独的聚合物颗粒包含一种或多种疏油和/或疏水聚合物和/或一种或多种疏油和/或疏水共聚物,并且其中所述聚合物和/或所述共聚物包含一个或多个侧基,所述一个或多个侧基包含以下结构:

28.根据权利要求27所述的层,其中所述聚合物颗粒的至少一部分、基本上全部或全部是复合聚合物颗粒。

29....

【专利技术属性】
技术研发人员:齐耿耿E·贾内利斯
申请(专利权)人:康奈尔大学
类型:发明
国别省市:

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