CN101643622A - 糠醇树脂基超疏水涂料 - Google Patents

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门学虎
张招柱
宋浩杰
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Abstract

本发明公开了一种糠醇树脂基超疏水涂料。涂料由粘结剂、填料、助剂以及混合溶剂组成。粘结剂采用糠醇树脂，填料采用聚四氟乙烯粉，混合溶剂采用丙酮和乙酸乙酯，助剂为硅烷偶联剂，具体选自γ－氨丙基三甲氧基硅烷。涂料具有超疏水、自清洁、防污等优良性能，同时价格成本低，施工方便，对环境污染较小，可以用在建筑物、轮船、玻璃、天线等行业。

Description

糠醇树脂基超疏水涂料
技术领域
本发明叙述了一种糠醇树脂基超疏水涂料，它适用于多种表面上的超疏水自清洁。
背景技术
由于液体在超疏水表面的接触面积非常小，可以有效地抑制表面氧化、腐蚀、霜冻、电料传导等现象；另外，超疏水表面的水滴不能在表面稳定停留，很容易从表面上滚落不留任何痕迹，因此超疏水表面在室外天线、外墙涂料、轮船、生物医疗器械、汽车挡风玻璃等领域都具有广泛的应用前景。
要使超疏水表面在实际工农业生产及日产生活中真正使用，超疏水的制备是关键，也是基础。近年来发展了大量的超疏水表面制备技术，如溶胶-凝胶法、表面氟化法、化学气相沉积法、电化学沉积法、聚电解质交替沉积法、等离子法、化学刻蚀法等。目前国外的超疏水表面制备技术处于领先地位，国内对超疏水表面的研究和开发的时间较短，尤其对于超疏水自清洁涂料开发较少。中国发明专利公开号CN101117713公开了一种采用浸入-自组装制备超疏水改性SiO2-聚氨酯复合涂层的方法，该方法通过在SiO2表面利用硅烷偶联剂进行修饰后，使其带有活性基团(-NH2)，制得改性SiO2-二甲苯液；然后在基体上制备一层阿罗丁膜后，刷制一层聚氨酯涂层；最后浸入到改性SiO2-二甲苯液中制得具有超疏水性能的改性SiO2-聚氨酯复合涂层。中国发明专利公开号CN101157809公开了一种超疏水EVA涂层及其制备方法，采用流延法将添加纳米碳酸氢铵的EVA溶液流布在基底上，所得白色涂层即为超疏水EVA涂层，涂层与水的接触角在150°～165°之间。上述制备方法较为繁琐，采用二甲苯等化学试剂在施工时毒性较大；采用流延法不利于在大面积的工程表面施工。因此发明一种成本低的超疏水涂料并通过简单的技术制备超疏水表面是非常必要的。
发明内容
本发明目的在于提供一种比较环保的、性能优异、价格低廉的糠醇树脂基超疏水涂料。
本发明的糠醇树脂基超疏水涂料，由粘结剂、填料、助剂以及混合溶剂组成。粘结剂采用糠醇树脂，填料采用聚四氟乙烯粉，混合溶剂采用丙酮和乙酸乙酯，助剂为硅烷偶联剂，具体选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
一种糠醇树脂基超疏水涂料，以质量份数计，由糠醇树脂100份、聚四氟乙烯100-150份、混合溶剂300-500份以及γ-氨丙基三甲氧基硅烷1～5份组成；其中混合溶剂由丙酮和乙酸乙酯组成，丙酮与乙酸乙酯的质量比为1∶0.9-1.1。
本发明所用的粘结剂是通过质子酸引发糠醇单体聚合得到的糠醇树脂，分子量为1600-1800，聚糠醇含量大于95％。
本发明所用的填料为聚四氟乙烯粉，密度400g/l，平均粒度5μm，熔点327℃。
本发明所用的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，其纯度应大于98％，折光率为1.420-1.430。
本发明涂料的制备方法：将聚四氟乙烯分散到混合溶剂中，搅拌均匀后加入硅烷偶联剂，然后进行超声处理，最后加入糠醇树脂搅拌均匀后制得糠醇树脂超疏水涂料。
本发明的糠醇树脂基超疏水涂料在对材料表面施工时，须对材料表面进行除水，除油，除污和除锈处理。
本发明的糠醇树脂超疏水涂料喷涂方法是这样来实现：
1、涂料搅拌均匀并于0.1-0.2MPa压力下喷涂，喷枪距工件表面不小于20cm，喷枪角度与工件表面成70～90度角度，将涂料喷涂于处理过的工件。
2、涂层的固化工艺：将喷好涂层的工件置于烘箱中于290-310℃固化1.5-2.5小时，自然冷却后即可获得超疏水表面。
本发明的优点在于涂料具有超疏水、自清洁、防污等优良性能，同时价格成本低，施工方便，对环境污染较小。糠醇树脂基超疏水涂料可以用在建筑物、轮船、玻璃、天线等行业。
具体实施方式
实施例1：
糠醇树脂        100克
聚四氟乙烯      130克
混合溶剂(丙酮170克，乙酸乙酯180克)    350克
γ-氨丙基三甲氧基硅烷                 2.5克
称取各组分，首先将聚四氟乙烯超细粉分散到混合溶剂中，搅拌10分钟后加入硅烷偶联剂，超声波处理5分钟，最后加入糠醇树脂混合搅拌均匀后，用喷枪在0.1～0.2MPa气压下喷涂于除水、除油，除锈的钢块表面，将喷好的钢块置于烘箱中于300℃固化2.5小时，待钢块自然冷却后用5μL的蒸馏水滴于涂层表面，其接触角为158-161度，滑动角为3-5度。
实施例2：
糠醇树脂                             100克
聚四氟乙烯                           145克
混合溶剂(丙酮200克，乙酸乙酯210克)   410克
γ-氨丙基三甲氧基硅烷                3.5克
称取各组分，首先将聚四氟乙烯超细粉分散到混合溶剂中，搅拌10分钟后加入硅烷偶联剂，超声波处理15分钟，最后加入糠醇树脂混合搅拌均匀后，用喷枪在0.1～0.2MPa气压下喷涂于除水、除油，除锈的钢块表面，将喷好的钢块置于烘箱中于290℃固化2小时，待钢块自然冷却后用5μL的蒸馏水滴于涂层表面，其接触角为160-163度，滑动角为3-5度。
实施例3：
糠醇树脂                            100克
聚四氟乙烯                          120克
混合溶剂(丙酮160克，乙酸乙酯160克)  320克
γ-氨丙基三甲氧基硅烷               3克
称取各组分，首先将聚四氟乙烯超细粉分散到混合溶剂中，搅拌10分钟后加入硅烷偶联剂，超声波处理15分钟，最后加入糠醇树脂混合搅拌均匀后，用喷枪在0.1～0.2MPa气压下喷涂于除水、除油，除锈的钢块表面，将喷好的钢块置于烘箱中于310℃固化1.8小时，待钢块自然冷却后用5μL的蒸馏水滴于涂层表面，其接触角为151-153度，滑动角为8-10度。

Claims (1)

1、一种糠醇树脂基超疏水涂料，以质量份数计，由糠醇树脂100份、聚四氟乙烯100-150份、混合溶剂300-500份以及γ-氨丙基三甲氧基硅烷1～5份组成；其中混合溶剂由丙酮和乙酸乙酯组成，丙酮与乙酸乙酯的质量比为1∶0.9-1.1。
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