CN102417773A - 一种超疏水丙烯酸树脂涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超疏水丙烯酸树脂涂料。该涂料由纳米粒子、丙烯酸树脂、混合溶剂、十七氟三甲氧基乙氧基硅烷组成，各组成成分之间的比例为：纳米粒子∶丙烯酸树脂∶混合溶剂∶十七氟三甲氧基乙氧基硅烷＝100∶20-60∶20-600∶3-10。将该涂料喷涂于固体表面后，其表面水滴接触角在150-160°之间，滚动角小于10°。本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料成本低、施工工艺简单、对环境污染小，具有很好的工业化应用前景。

Description

一种超疏水丙烯酸树脂涂料

技术领域：

本发明叙述了一种适用于多种表面的超疏水丙烯酸树脂涂料。

背景技术：

涂料在建筑、工业、农业等领域应用非常广泛，然而普通的涂料表面防水性较差，很容易积累灰尘，没有自清洁性能。发展具有超级防水性能且具有自清洁性的涂料已经成为国内外市场和广大用户的迫切需求。

近年来，受荷叶效应的启发，表面与水接触角大于150°的超疏水材料引起了广泛的兴趣。超疏水材料的典型特征是：当水滴在超疏水材料表面会形成亮晶晶的球形水珠，只要稍微倾斜材料表面或者在微风的作用下，水滴就会从超疏水材料表面快速滚落，滚落的同时带走材料表面的灰尘等污染物，因而具有极强的防水性和自清洁性。很显然，如果赋予涂料表面超疏水性，不仅使涂料具有极好的防水性，还能提高涂料表面的自清洁性，将极大提高涂料的应用价值并进一步扩大涂料的应用范围。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低且适应范围广的新的超疏水涂料。

本发明的超疏水涂料表面与水的接触角在150°～160°之间，，滚动角小于10°。

本发明的超疏水涂料表面的超疏水性质稳定，在温度范围为0～50℃、相对湿度为20％～90％的环境中放置一年，超疏水性质没有发生变化。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料由纳米粒子、丙烯酸树脂、混合溶剂、十七氟三甲氧基乙氧基硅烷组成，各组成成分之间的比例为：纳米粒子∶丙烯酸树脂∶混合溶剂∶十七氟三甲氧基乙氧基硅烷＝100∶20-60∶20-600∶3-10。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料中的纳米粒子主要由纳米碳酸钙、纳米二氧化硅组成，其中纳米碳酸钙的粒径范围为10-200纳米，纳米二氧化硅的粒径范围为100-900纳米，纳米碳酸钙与纳米二氧化硅的重量比为1∶3～10。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料的混合溶剂由丙酮、乙酸乙酯、乙醇组成，各溶剂之间的体积比为：丙酮、乙酸乙酯、乙醇＝30∶50∶20。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料中的十七氟三甲氧基乙氧基硅烷的纯度大于95％。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料的制备方法包括如下步骤：

(1)首先将纳米粒子加入到混合溶剂中并搅拌30分钟；

(2)然后加入硅烷偶联剂并继续搅拌30分钟；

(3)再加入十七氟三甲氧基乙氧基硅烷并搅拌10分钟；

(4)最后加入丙烯酸树脂并搅拌120分钟，便获得超疏水丙烯酸树脂涂料；

本发明的超疏水丙烯酸树脂的施工方式为喷涂。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料具有超级防水、自清洁、防污、隔热、降噪、减阻等性能。

本发明的超疏水丙烯酸树脂涂料成本低、施工工艺简单、对环境污染小，具有很好的工业化应用前景。

附图说明：

图1.本发明实施例1获得的超疏水丙烯酸树脂涂料表面与水的接触角测试图。

图2.本发明实施例2获得的超疏水丙烯酸树脂涂料表面与水的接触角测试图。

图3.本发明实施例3获得的超疏水丙烯酸树脂涂料表面与水的接触角测试图。

具体实施方式：

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

实施例1

(1)用量筒分别量取30ml丙酮、50ml乙酸乙酯和20ml乙醇并加入到300ml的烧杯中形成混合溶剂；

(2)用电子分析天平分别称取20克纳米碳酸钙和80克纳米二氧化硅并加入到混合溶剂中并用磁力搅拌机搅拌30分钟形成由纳米粒子组成的溶液；

(3)将0.1克硅烷偶联剂加入到纳米粒子溶液中并继续搅拌30分钟；

(4)称取3克十七氟三甲氧基乙氧基硅烷加入到纳米粒子溶液中并搅拌10分钟；

(5)称取20克丙烯酸树脂加入到上述纳米粒子溶液中并搅拌120分钟，便获得超疏水丙烯酸树脂涂料；用喷枪在0.1～0.3Mpa气压下将涂料喷涂于光滑的陶瓷表面并置于烘箱中在100℃下固化5小时，冷却后用OCA20接触角测试仪测试涂层表面的润湿性，结果表明该表面的接触角为155±1.6°(如图1所示)。

实施例2

(1)用量筒分别量取60ml丙酮、100ml乙酸乙酯和40ml乙醇并加入到500ml的烧杯中形成混合溶剂；

(2)用电子分析天平分别称取10克纳米碳酸钙和90克纳米二氧化硅并加入到混合溶剂中并用磁力搅拌机搅拌30分钟形成由纳米粒子组成的溶液；

(3)将0.2克硅烷偶联剂加入到纳米粒子溶液中并继续搅拌30分钟；

(4)称取5克十七氟三甲氧基乙氧基硅烷加入到纳米粒子溶液中并搅拌10分钟；

(5)称取30克丙烯酸树脂加入到上述纳米粒子溶液中并搅拌120分钟，便获得超疏水丙烯酸树脂涂料；用喷枪在0.1～0.3Mpa气压下将涂料喷涂于光滑的不锈钢表面并置于烘箱中在100℃下固化5小时，冷却后用OCA20接触角测试仪测试涂层表面的润湿性，结果表明该表面的接触角为153±1.8°(如图2所示)。

实施例3

(1)用量筒分别量取90ml丙酮、150ml乙酸乙酯和60ml乙醇并加入到1000ml的烧杯中形成混合溶剂；

(2)用电子分析天平分别称取10克纳米碳酸钙和90克纳米二氧化硅并加入到混合溶剂中并用磁力搅拌机搅拌30分钟形成由纳米粒子组成的溶液；

(3)将0.2克硅烷偶联剂加入到纳米粒子溶液中并继续搅拌30分钟；

(4)称取10克十七氟三甲氧基乙氧基硅烷加入到纳米粒子溶液中并搅拌10分钟；

(5)称取50克丙烯酸树脂加入到上述纳米粒子溶液中并搅拌120分钟，便获得超疏水丙烯酸树脂涂料；用喷枪在0.1～0.3Mpa气压下将涂料喷涂于光滑的玻璃表面并置于烘箱中在100℃下固化5小时，冷却后用OCA20接触角测试仪测试涂层表面的润湿性，结果表明该表面的接触角为157±1.9°(如图3所示)。

Claims (5)

1.一种超疏水丙烯酸树脂涂料，其特征是：该涂料由纳米粒子、丙烯酸树脂、混合溶剂、十七氟三甲氧基乙氧基硅烷组成，各组成成分之间的比例为：纳米粒子∶丙烯酸树脂∶混合溶剂∶十七氟三甲氧基乙氧基硅烷＝100∶20-60∶20-600∶3-10。

2.如权利要求1所述的超疏水丙烯酸树脂涂料，其特征为：纳米粒子主要由纳米碳酸钙、纳米二氧化硅组成，其中纳米碳酸钙的粒径范围为10-200纳米，纳米二氧化硅的粒径范围为100-900纳米，纳米碳酸钙与纳米二氧化硅的重量比为1∶3～10。

3.如权利要求1所述的超疏水丙烯酸树脂涂料，其特征为：混合溶剂由丙酮、乙酸乙酯、乙醇组成，各溶剂之间的体积比为：丙酮、乙酸乙酯、乙醇＝30∶50∶20。

4.如权利要求1所述的超疏水丙烯酸树脂涂料，其特征在于：十七氟三甲氧基乙氧基硅烷的纯度大于95％。

5.如权利要求1所述的超疏水丙烯酸树脂涂料，其特征在于：该涂料表面水滴接触角在150-160°之间，滚动角小于10°。

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