CN105131830B - 长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法，其包括按一定重量百分数配比的如下组分：含氟氯硅烷、纳米二氧化硅、聚有机硅氧烷、稀土盐、成膜剂、醇类溶剂。该制备方法为：将所述纳米二氧化硅溶胶30～70℃下加入含氟氯硅烷、聚有机硅氧烷、稀土盐和成膜剂，混合反应后，即得到所述长效纳米疏水涂料。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：使用方便，在清洁干燥的玻璃表面喷洒本发明涂料后，再用干布将涂料擦均匀，即在玻璃表面形成一层透明的纳米疏水涂层，具有强烈的拒水效果；一次擦拭后有效时间可达3个月以上，且玻璃变得更清澈透亮。

Description

长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法，属于功能涂料技术领域。

背景技术

汽车在雨天行驶时，汽车的前后挡玻璃、两侧玻璃和反光镜都会因雨水附着在上面而使驾驶员的视线变得模糊不清，即使是有雨刮器的前挡玻璃，也会由于大雨而来不及将雨水及时刮去，汽车在这种情况下行驶，驾驶员视线不好，容易疲劳，也容易引发行车安全事故。同样，雨水也会使飞机、火车及轮船驾驶室的挡风玻璃变得模糊不清，影响安全驾驶。

在日常生活中，在家庭及酒店玻璃淋浴房的使用越来越多，然而一般玻璃淋浴房会由于人们在沐浴时溅在上面的水滴而形成斑驳的污渍印迹，不仅影响美观，而且滋生大量细菌，然而清洁花费大量人力物力和时间。

发明内容

针对现实生活中对玻璃不易附着水且能够保持相当长时间的需求，本发明提供了一种具有长效的强烈拒水功能的长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种长效纳米疏水涂料组合物，其包括按重量百分数计的如下组分：

作为优选方案，所述含氟氯硅烷是C₆～C₁₈的含氟氯硅烷中的一种或多种，优选地，所述含氟氯硅烷为三氟丙基三氯硅烷、三氟丙基甲基二氯硅烷或氯化二甲基全氟辛基硅烷。

作为优选方案，所述纳米二氧化硅溶胶的制备方法包括如下步骤：

将正硅酸乙酯、去离子水、粘合剂、无机酸和醇类溶剂混合，在30～70℃下进行反应，得到所述纳米二氧化硅溶胶。

作为优选方案，所述正硅酸乙酯、去离子水、粘合剂、无机酸和醇类溶剂的重量百分数分别为：1％～10％、0.1％～5％、0.1％～5％、0.01％～1％、79％～98.79％。

作为优选方案，所述聚有机硅氧烷是C₃～C₂₀的聚有机硅氧烷中的一种或多种。

作为优选方案，所述聚二甲基硅氧烷选自C₆～C₁₈的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

作为优选方案，所述稀土盐来自硝酸镧、硝酸铈、硝酸钕、硝酸铱中的一种或多种。

作为优选方案，所述成膜剂是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的一种或两种。

作为优选方案，所述醇类溶剂是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或多种。

第二方面，本发明还提供了一种如前述的长效纳米疏水涂料组合物的制备方法，其包括如下步骤：

将所述纳米二氧化硅溶胶30～70℃下加入含氟氯硅烷、聚有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、稀土盐、成膜剂和醇类溶剂，混合反应后，即得到所述长效纳米疏水涂料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、使用方便，在清洁干燥的玻璃表面喷洒本发明涂料后，再用干布将涂料擦均匀，即在玻璃表面形成一层透明的纳米疏水涂层，具有强烈的拒水效果；

2、一次擦拭后有效时间可达3个月以上，且玻璃变得更清澈透亮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例的长效纳米疏水涂料的制备方法包括如下步骤：

一、制备纳米二氧化硅溶胶：按照重量百分比配比以下原料，正硅酸乙酯1％、去离子水0.1％、聚乙烯吡咯烷酮0.1％、硝酸0.01％和乙醇98.79％，在60℃下混合搅拌2小时。

二、按如下重量百分数配料：将5wt％纳米二氧化硅溶胶在60℃下加入1wt％三氟丙基三氯硅烷(上海一基实业有限公司)、1wt％202甲基硅油(青岛中宝化工有限公司)、1wt％201甲基硅油(青岛兴业有机硅新材料有限公司)、3wt％硝酸镧、3wt％乙二醇丁醚和86wt％乙醇，混合搅拌4小时，即得到长效纳米疏水涂料。

三、在清洁干燥的玻璃表面喷洒制得的长效纳米疏水涂料，常温干燥，得到防水纳米涂层。将水喷洒在竖直的涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴形成小球并自行滑落。

实施例2

本实施例的长效纳米疏水涂料的制备方法包括如下步骤：

一、制备纳米二氧化硅溶胶：按照重量百分比配比以下原料，正硅酸乙酯10％、去离子水5％、聚乙烯吡咯烷酮5％、盐酸1％和乙醇79％，在60℃下混合搅拌4小时。

二、按如下重量百分数配料：将5wt％纳米二氧化硅溶胶在30℃下加入10wt％氯化二甲基全氟辛基硅烷(上海楚青新材料科技有限公司)、5wt％202含氢硅油(青岛中宝化工有限公司)、5wt％201甲基硅油(青岛兴业有机硅新材料有限公司)、0.2wt％硝酸铈、10wt％乙二醇乙醚和64.8wt％正丙醇，混合搅拌7小时，即得到长效纳米疏水涂料。

三、在清洁干燥的玻璃表面喷洒制得的长效纳米疏水涂料，常温干燥，得到防水纳米涂层。将水喷洒在竖直的涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴形成小球并自行滑落。

实施例3

本实施例的长效纳米疏水涂料的制备方法包括如下步骤：

一、制备纳米二氧化硅溶胶：按照重量百分比配比以下原料，正硅酸乙酯6％、去离子水3％、聚乙烯吡咯烷酮3％、盐酸0.4％和乙醇87.6％，在60℃下混合搅拌6小时。

二、按如下重量百分数配料：按如下重量百分数配料：将5wt％纳米二氧化硅溶胶在70℃下加入5wt％三氟丙基甲基二氯硅烷(济南腾源化工科技有限公司)、3wt％202含氢硅油(青岛中宝化工有限公司)、2wt％204甲基硅油(南昌万合有机硅制品有限公司)、0.3wt％硝酸钕、6wt％丙二醇乙醚和78.7wt％异丙醇，混合搅拌2小时，即得到长效纳米疏水涂料。

三、在清洁干燥的玻璃表面喷洒制得的长效纳米疏水涂料，常温干燥，得到防水纳米涂层。将水喷洒在竖直的涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴形成小球并自行滑落。

实施例4

本实施例的长效纳米疏水涂料的制备方法包括如下步骤：

一、制备纳米二氧化硅溶胶：按照重量百分比配比以下原料，正硅酸乙酯6％、去离子水3％、聚乙烯吡咯烷酮3％、盐酸0.4％和乙醇87.6％，在60℃下混合搅拌6小时。

二、按如下重量百分数配料：按如下重量百分数配料：将5wt％的纳米二氧化硅溶胶在50℃下加入5wt％的三氟丙基三氯硅烷(上海一基实业有限公司)、2wt％氯化二甲基全氟辛基硅烷(上海楚青新材料科技有限公司)、1wt％的202含氢硅油(青岛中宝化工有限公司)、1wt％的201甲基硅油(青岛兴业有机硅新材料有限公司)0.3wt％的硝酸铱、6wt％的丙二醇甲醚和79.7wt％的正丁醇，混合搅拌4小时，即得到长效纳米疏水涂料。

三、在清洁干燥的玻璃表面喷洒制得的长效纳米疏水涂料，常温干燥，得到防水纳米涂层。将水喷洒在竖直的涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴形成小球并自行滑落。

实施例5

本实施例的长效纳米疏水涂料的制备方法包括如下步骤：

一、制备纳米二氧化硅溶胶：按照重量百分比配比以下原料，正硅酸乙酯6％、去离子水3％、聚乙烯吡咯烷酮3％、盐酸0.4％和乙醇87.6％，在60℃下混合搅拌6小时。

二、按如下重量百分数配料：按如下重量百分数配料：将5wt％的纳米二氧化硅溶胶在70℃下加入2wt％三氟丙基三氯硅烷(上海一基实业有限公司)、5wt％的三氟丙基甲基二氯硅烷(济南腾源化工科技有限公司)、1wt％的202含氢硅油(青岛中宝化工有限公司)、2wt％的201甲基硅油(青岛兴业有机硅新材料有限公司)0.5wt％的硝酸钕、6wt％的乙二醇甲醚和80.5wt％的异丁醇，混合搅拌3小时，即得到长效纳米疏水涂料。

三、在清洁干燥的玻璃表面喷洒制得的长效纳米疏水涂料，常温干燥，得到防水纳米涂层。将水喷洒在竖直的涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴形成小球并自行滑落。

实施例中得到防水纳米涂层的性能如下表所示：

比较例

将水喷洒在竖直的清洁干燥但未涂覆疏水纳米涂层的玻璃上，水滴均匀附着在玻璃上。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，包括按重量百分数计的如下组分：

其中，所述纳米二氧化硅溶胶的制备方法包括如下步骤：

将正硅酸乙酯、去离子水、粘合剂、无机酸和醇类溶剂混合，在30～70℃下进行反应，得到所述纳米二氧化硅溶胶；

所述聚有机硅氧烷是C3～C20的聚有机硅氧烷中的一种或多种；

所述聚二甲基硅氧烷选自C6～C18的聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，所述含氟氯硅烷是C₆～C₁₈的含氟氯硅烷中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，所述正硅酸乙酯、去离子水、粘合剂、无机酸和醇类溶剂的重量百分数分别为：1％～10％、0.1％～5％、0.1％～5％、0.01％～1％、79％～98.79％。

4.如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，所述稀土盐来自硝酸镧、硝酸铈、硝酸钕、硝酸铱中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，所述成膜剂是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物，其特征在于，所述醇类溶剂是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或多种。

7.一种如权利要求1所述的长效纳米疏水涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述纳米二氧化硅溶胶30～70℃下加入含氟氯硅烷、聚有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、稀土盐、成膜剂和醇类溶剂，混合反应后，即得到所述长效纳米疏水涂料。