CN105733324A - 一种透明超亲水涂层乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体为一种透明超亲水涂层乳液及其制备方法。该透明超亲水涂层乳液包括下述重量百分含量的原料：纳米二氧化钛溶胶2030%、聚乙烯醇溶液0.5%1%、失水山梨醇溶液1%2%、聚乙二醇2000 0.5%1%、改性聚丙烯酸酯溶液12%、吐温80 0.10.3%、十二烷基硫酸钠0.10.3%、甘油35%、丙二醇35%、水余量。总质量百分含量之和为100%。制备得到的透明超亲水涂层乳液可大面积喷涂，可加入压缩气体罐装，随喷随用，极大的提高了其实际应用范围，且绿色环保、无污染、易清洁，对玻璃无腐蚀。

Description

一种透明超亲水涂层乳液及其制备方法

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体为一种透明超亲水涂层乳液及其制备方法。

背景技术

溶胶-凝胶法是指以含高化学活性组分的化合物做前驱体，在液相时将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，然后在溶液中形成稳定的透明的溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶胶形成凝胶。

目前，制备超亲水涂层的方法有很多种，然而基本上都无法大面积制备，很多只能在实验室中小面积制备，有些涂层需要高温退火处理，目前市面上真正可大面积喷涂的超亲水涂层几乎没有，这些方法极大地限制了超亲水涂层的实际应用范围。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供一种具有绿色环保、高效、可大面积喷涂的透明超亲水涂层乳液。

本申请的另外一个发明目的是提供以上所述的透明超亲水涂层乳液及其制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种透明超亲水涂层乳液，包括下述质量百分含量的原料：

总质量百分含量之和为100％。

所述的纳米二氧化钛溶胶为市售产品，比如可以采用无锡拓博达钛白制品有限公司生产的型号为TBD-T01的纳米二氧化钛溶胶。纳米二氧化钛溶胶中纳米二氧化钛所占的质量百分含量为30％，其中纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，粒径为30-70nm。

所述的聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇所占的质量百分含量为8％。

所述的失水山梨醇溶液中失水山梨醇所占的质量百分含量为10％。

所述的改性聚丙烯酸酯溶液是由丙烯酸-马来酸酐-甲基丙烯酸共聚而成的8％的溶液。改性聚丙烯酸酯溶液的制备方法为：在三口瓶中，加入丙烯酸2g、马来酸酐3g、甲基丙烯酸3g，水92g，过硫酸钾0.5g，于85℃反应3h，即制得改性聚丙烯酸酯溶液。该改性聚丙烯酸酯溶液种改性聚丙烯酸酯所占的质量百分含量为8％。

透明超亲水涂层乳液的制备方法包括以下步骤：

(1)、在室温下，先在容器中加入纳米二氧化钛溶胶20g，聚乙烯醇溶液0.5g，失水山梨醇溶液1g，聚乙二醇0.5g，改性聚丙烯酸酯溶液1g，甘油3g，丙二醇3g，水70.8g，搅拌均匀。

(2)、再向容器中加入十二烷基硫酸钠0.1g，吐温-80乳化剂0.1g，然后搅拌均匀，即制得透明超亲水涂层乳液。

本发明的积极效果体现在：

(一)、施工方面，可大面积喷涂，可加入压缩气体罐装，随喷随用，极大的提高了其实际应用范围。

(二)、本发明绿色环保、无污染、易清洁，对玻璃无腐蚀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

以下实施例中改性聚丙烯酸酯溶液的制备方法均为：在三口瓶中，加入丙烯酸2g、马来酸酐3g、甲基丙烯酸3g，水92g，过硫酸钾0.5g，于85℃反应3h，即制得改性聚丙烯酸酯溶液。该改性聚丙烯酸酯溶液是由丙烯酸-马来酸酐-甲基丙烯酸共聚而成的溶液，其中改性聚丙烯酸酯溶液中改性聚丙烯酸酯所占的质量百分含量为8％。失水山梨醇溶液可以采用江苏省海安石油化工厂生产型号为S-20的市售产品。

实施例1：

一种透明超亲水涂层乳液的配方，以质量百分含量计，包括以下原料:

总质量百分含量之和为100％。以上％均代表其在各自溶液中所占的质量百分含量。

本发明所述的超亲水涂层其具体制备步骤为:

(1)、在室温下，先在容器中加入纳米二氧化钛溶胶20g，聚乙烯醇溶液0.5g，失水山梨醇溶液1g，聚乙二醇0.5g，改性聚丙烯酸酯溶液1g，甘油3g，丙二醇3g，水70.8g，搅拌均匀。

(2)、再向容器中加入十二烷基硫酸钠0.1g，吐温-80乳化剂0.1g，然后搅拌均匀，即制得超亲水涂层乳液。

(3)、将本品喷涂于玻璃表面以10mL/m²，不用毛巾擦，让其自然流挂，自然干燥即可，则该玻璃具有极好的超亲水效果。

实施例2：

总质量百分含量之和为100％。以上％均代表其在各自溶液中所占的质量百分含量。

制备方法同实例1。

实施例3：

总质量百分含量之和为100％。以上％均代表其在各自溶液中所占的质量百分含量。

所述的制备方法同实例1。

以实施例1为基础，所有参数和步骤均与实施例1中的一致，改变纳米二氧化钛溶胶、聚乙烯醇溶液和改性聚丙烯酸酯溶液的加入量，测量该透明超亲水涂层的透明性、成膜性、亲水性，采用接触角测定仪测定涂层的亲水性。具体参数如下表所示：

表1主要成分添加量对透明超亲水涂层的性能的影响

从上表可以看出，以质量百分含量计，只有当纳米二氧化钛溶胶在该涂层乳液中的添加量为20-30％，聚乙烯醇溶液的添加量0.5％-1％，改性聚丙烯酸酯溶液的添加量为1-2％，涂层的综合性能最好。

Claims (6)

1.一种透明超亲水涂层乳液，其特征在于包括下述质量百分含量的原料：

纳米二氧化钛溶胶20-30%

聚乙烯醇溶液0.5%-1%

失水山梨醇溶液1%-2%

聚乙二醇-20000.5%-1%

改性聚丙烯酸酯溶液1-2%

吐温-800.1-0.3%

十二烷基硫酸钠0.1-0.3%

甘油3-5%

丙二醇3-5%

水余量

总质量百分含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述透明超亲水涂层乳液，其特征在于：所述的纳米二氧化钛溶胶中纳米二氧化钛所占的质量百分含量为30%，其中纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，粒径为30-70nm。

3.根据权利要求1所述透明超亲水涂层乳液，其特征在于：所述的聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇所占的质量百分含量为5%。

4.根据权利要求1所述透明超亲水涂层乳液，其特征在于：所述的失水山梨醇溶液中失水山梨醇所占的质量百分含量为10%。

5.根据权利要求1所述透明超亲水涂层乳液，其特征在于：所述改性聚丙烯酸酯溶液中改性聚丙烯酸酯所占的质量百分含量为8%。

6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述透明超亲水涂层乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、在室温下，先在容器中加入纳米二氧化钛溶胶20g，聚乙烯醇溶液0.5g，失水山梨醇溶液1g，聚乙二醇0.5g，改性聚丙烯酸酯溶液1g，甘油3g，丙二醇3g，水70.8g，搅拌均匀；

(2)、再向容器中加入十二烷基硫酸钠0.1g，吐温-80乳化剂0.1g，然后搅拌均匀，即制得透明超亲水涂层乳液。