一種具有增透和耐磨的自清潔塗料及其製備方法
2023-10-10 07:50:04
一種具有增透和耐磨的自清潔塗料及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及建築塗料技術領域，尤其設及一種具有增透和耐磨的自清潔塗料及其 製備方法。
【背景技術】
[0002] 減反射和自清潔功能的薄膜在日常生產生活W及軍事領域有著廣泛的用途，尤其 是太陽能電池、高樓大廈、玻璃光學顯示器等有著重要的應用。日常生活中，人民迫切需要 研製高增透減反自清潔薄膜。然而，超親水薄膜需要一定的表面粗糖度，運對薄膜的透光性 質是一個不利的因素。提高表面的粗糖度可W提高薄膜的潤溼性質，但是粗糖度增加會造 成光散射從而使透光性降低。因此需要調控粗糖度達到多功能性。因此製備出高增透特殊 浸潤性的薄膜仍然是一個挑戰。另外薄膜的強度是一個不得不考慮的問題，在具有高增透 自清潔的功能同時，為薄膜轉向實際應用其強度必須要提高。具有耐磨的特殊浸潤性的增 透薄膜很少有報導。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了解決現有的自清潔塗料耐磨性和親水性差的問題，而提供一 種具有增透和耐磨的自清潔塗料及其製備方法。
[0004] 本發明首先提供一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，該方法包括：
[0005] 步驟一:在含有無水乙醇的反應容器中，加入氨水和正娃酸乙醋，在60°C下攬拌8 ~12h，得到實屯、Si化納米粒子；
[0006] 步驟二：將步驟一得到的實屯、Si化納米粒子、十六烷基=甲基漠化錠和二乙胺混 合，在60°C水浴中攬拌1~化，再加入正娃酸乙醋反應化，得到反應溶液；
[0007] 步驟將雙氧水加入到步驟二得到的反應溶液中攬拌，得到的產物經離屯、和洗 塗，得到具有增透和耐磨的自清潔塗料。
[000引優選的是，所述的步驟一氨水和正娃酸乙醋的體積比為5:3。
[0009] 優選的是，所述的實屯、S i化納米粒子的粒徑為化nm。
[0010] 優選的是，所述的步驟二中十六烷基=甲基漠化錠(ml):正娃酸乙醋(ml):二乙胺 (g)為(8~12): (5~10) :(0.2~0.5)。
[0011] 優選的是，所述步驟S的攬拌時間為6~lOh。
[0012] 優選的是，所述的十六烷基S甲基漠化錠和雙氧水的體積比為(8~12): (8~16)。
[0013] 本發明還提供上述製備方法得到的具有增透和耐磨的自清潔塗料。
[0014] 優選的是，所述的具有增透和耐磨的自清潔塗料中，多孔Si化粒徑為20~lOOnm。
[0015] 本發明的有益效果
[0016] 本發明首先提供一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，該方法先在含有 無水乙醇的反應容器中，加入氨水和正娃酸乙醋，在60°C下攬拌8~12h，得到實屯、Si化納米 粒子;然後將實屯、Si化納米粒子、十六烷基=甲基漠化錠和二乙胺混合，在60°C水浴中攬拌 I~化，再加入正娃酸乙醋反應化，得到反應溶液;最後將雙氧水加入到上述反應溶液中攬 拌，得到的產物經離屯、和洗塗，得到具有增透和耐磨的自清潔塗料。本發明的製備方法簡 單、原料易得，通過前驅體溶液一步沉澱法製備得到多孔Si化自清潔塗料具有優異的機械 耐磨性能和良好的潤溼性能。
[0017]本發明還提供上述製備方法得到的具有增透和耐磨的自清潔塗料，本發明的塗料 不僅具有高的透光率、良好的機械耐磨性能，同時具有良好的潤溼性能，實驗結果表明：本 發明多孔Si化自清潔材料的接觸角為6.7°。
【附圖說明】
[001引圖1為實施例1所製備Si化納米粒子的透射電鏡照片。
[0019]圖2為實施例2所製備Si〇2納米粒子的透射電鏡照片。
[0020] 圖3為空白玻璃W及塗有1層、2層、3層和4層實施例1所製備Si化納米粒子的玻璃 透光率。
[0021] 圖4為本發明實施例2製備得到的多孔Si化自清潔材料的接觸角。
[0022] 圖5為清潔的普通玻璃的接觸角。
【具體實施方式】
[0023] 本發明首先提供一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，該方法包括：
[0024] 步驟一:在含有無水乙醇的反應容器中，加入氨水和正娃酸乙醋，在60°C下機械攬 拌8~12h，得到實屯、Si化納米粒子;所述的氨水和正娃酸乙醋的體積比優選為5:3;所述的 實屯、Si化納米粒子的粒徑優選為化nm;
[0025] 步驟二：將步驟一得到的實屯、Si化納米粒子、十六烷基=甲基漠化錠和二乙胺混 合，在60°C水浴中攬拌1~化，再加入正娃酸乙醋繼續反應化，得到反應溶液;所述的十六燒 基S甲基漠化錠質量百分比為優選25wt%，所述的十六烷基S甲基漠化錠(ml):正娃酸乙 醋(ml):二乙胺(g)優選為(8 ~12): (5 ~10) :(0.2 ~0.5);
[0026] 步驟將雙氧水化2〇2 30%)加入到步驟二得到的反應溶液中攬拌，所述攬拌時 間優選為6~lOh，得到的產物經離屯、得到固體沉澱物，優選用去離子水和乙醇分別洗塗3~ 5次，得到具有增透和耐磨的自清潔塗料，所述的十六烷基=甲基漠化錠和雙氧水的體積比 優選為(8~12):(8~16)。
[0027] 本發明還提供上述製備方法得到的具有增透和耐磨的自清潔塗料，所述的具有增 透和耐磨的自清潔塗料中多孔Si化粒徑優選為20~lOOnm。
[0028] 下面結合具體實施例對發明做進一步詳細的描述。
[00巧]實施例1
[0030] 在含有IOOmL的無水乙醇的S頸瓶中，加入5mL氨水，在60°C攬拌下，滴加3mL正娃 酸乙醋，機械攬拌她，得到粒徑為25nm的實屯、Si化納米粒子;在上述體系中加入SmL的十六 烷基S甲基漠化錠(25wt% )和0.2g的二乙胺，在60°C水浴中攬拌2h，然後加入5mL的正娃酸 乙醋繼續攬拌反應化，在上述體系中，加入SmL的雙氧水化地2 30% )，機械攬拌反應化，離屯、 得到固體沉澱物，用去離子水和乙醇分別洗塗3~5次，得到粒徑為20~IOOnm多孔Si化自清 潔塗料。
[0031] 圖I為實施例1所製備Si化納米粒子的透射電鏡照片，從圖I可W看出，本發明的制 備方法可得到不同粒徑尺寸的多孔Si化。
[0032] 圖3為空白玻璃W及塗有1層、2層、3層和4層實施例1所製備Si化納米粒子的玻璃 透光率。從圖3可W看出，塗有3層本發明實施例1所製備Si化納米粒子的玻璃透光率最高。
[0033] 將實施例1得到多孔Si化自清潔塗料進行硬度和附著力測試，硬度測試方法為:根 據GB/T 6739-86,採用鉛筆硬度測試法測定塗膜的硬度。採用一套已知硬度的鉛筆筆忍端 面的銳利邊緣，與塗膜成45°角劃塗膜，W不能劃傷塗膜的最硬鉛筆硬度表示。
[0034] 附著力的測試方法:根據GB/T 1720-89,採用化圈法測試漆膜的附著力。測試數據 列於下表1中。
[0035] 表 1
[0036]
[0037] 從表1的數據可W看出，隨著塗層數的增大，塗膜的硬度和附著力均增大，運說明 增加塗層數有助於自清潔塗層性能的提升。
[003引實施例2
[0039] 在含有1 OOmL的無水乙醇的S頸瓶中，加入1 OmL氨水，在60°C攬拌下，滴加6mL正娃 酸乙醋，機械攬拌1 Oh，得到粒徑為25nm的實屯、Si化納米粒子;在上述體系中加入1 OmL的十 六烷基S甲基漠化錠(25wt % )和0.3g的二乙胺，在60°C水浴中攬拌2h，然後加入7mL的正娃 酸乙醋繼續攬拌反應祉，在上述體系中，加入IOmL的雙氧水化化30 % )，機械攬拌反應化， 離屯、得到固體沉澱物，用去離子水和乙醇分別洗塗3~5次，得到粒徑為20~IOOnm多孔Si化 自清潔塗料。
[0040] 圖2為實施例2所製備Si化納米粒子的透射電鏡照片，從圖2可W看出，本發明的制 備方法可得到不同粒徑尺寸的多孔Si化。
[0041] 圖4為採用實施例2製備得到的自清潔塗層的接觸角，圖5為清潔的普通玻璃的接 觸角，結果顯示採用實施例2製備得到的自清潔材料的接觸角為6.7°，而對普通玻璃的接觸 角為67.8%說明含有根據本發明的製備方法製備的多孔Si化自清潔材料的塗層具有良好 的親水性。
[0042] 實施例3
[0043] 在含有100血的無水乙醇的S頸瓶中，加入10血氨水，在60°C攬拌下，滴力日6mL正娃 酸乙醋，機械攬拌12h，得到粒徑為25nm的實屯、Si化納米粒子;在上述體系中加入12mL的十 六烷基S甲基漠化錠（25wt % )和0.5g的二乙胺，在60°C水浴中攬拌化，然後加入1 OmL的正 娃酸乙醋繼續攬拌反應化，在上述體系中，加入12mL的雙氧水化2〇2 30%)，機械攬拌反應 lOh，離屯、得到固體沉澱物，用去離子水和乙醇分別洗塗3~5次，得到粒徑為20~IOOnm多孔 Si化自清潔塗料。
【主權項】
1. 一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，其特徵在於，該方法包括： 步驟一：在含有無水乙醇的反應容器中，加入氨水和正矽酸乙酯，在60°C下攪拌8~ 12h，得到實心Si〇2納米粒子； 步驟二:將步驟一得到的實心Si02納米粒子、十六烷基三甲基溴化銨和二乙胺混合，在 60 °C水浴中攪拌1~2h，再加入正矽酸乙酯反應3h，得到反應溶液； 步驟三:將雙氧水加入到步驟二得到的反應溶液中攪拌，得到的產物經離心和洗滌，得 到具有增透和耐磨的自清潔塗料。2. 根據權利要求1所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，其特徵在於， 所述的步驟一氨水和正矽酸乙酯的體積比為5:3。3. 根據權利要求1所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，所述的實心 Si〇2納米粒子的粒徑為25nm。4. 根據權利要求1所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，所述的步驟 二中十六烷基三甲基溴化銨(ml):正矽酸乙酯(ml):二乙胺(g)為(8~12): (5~10): (0.2~ 0.5)〇5. 根據權利要求1所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，所述步驟三 的攪拌時間為6~1 Oh。6. 根據權利要求1所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料的製備方法，所述的十六 烷基三甲基溴化銨和雙氧水的體積比為(8~12): (8~16)。7. 權利要求1-6任何一項所述的製備方法得到的具有增透和耐磨的自清潔塗料。8. 根據權利要求7所述的一種具有增透和耐磨的自清潔塗料，其特徵在於，所述的具有 增透和耐磨的自清潔塗料中，多孔Si〇2粒徑為20~100nm。
【專利摘要】本發明提供一種具有增透和耐磨的自清潔塗料及其製備方法，屬於建築塗料技術領域。解決現有的自清潔塗料耐磨性和親水性差的問題。該方法先在含有無水乙醇的反應容器中，加入氨水和正矽酸乙酯，在60℃下攪拌8～12h，得到實心SiO2納米粒子；然後將實心SiO2納米粒子、十六烷基三甲基溴化銨和二乙胺混合，在60℃水浴中攪拌1～2h，再加入正矽酸乙酯反應3h，得到反應溶液；最後將雙氧水加入到上述反應溶液中攪拌，得到的產物經離心和洗滌，得到具有增透和耐磨的自清潔塗料。本發明還提供上述製備方法得到的具有增透和耐磨的自清潔塗料，本發明的塗料不僅具有高的透光率、良好的機械耐磨性能，同時具有良好的潤溼性能。
【IPC分類】C09D1/00, C01B33/12, C09D5/16
【公開號】CN105713425
【申請號】CN201610221442
【發明人】歐陽紅波, 孫東峰, 吳良專
【申請人】吉林海川科技有限責任公司