CN107057542A - 一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，它是由下述重量份的原料组成的：90‑95%的硫酸5‑7、丙酮60‑70、2‑丁氧基乙醇2‑3、三亚甲基碳酸酯80‑90、三乙醇胺油酸皂1‑3、均苯四甲酸二酐2‑4、丁基硫醇锡2‑5、硫化亚锡3‑6、松油醇2‑3、8‑羟基喹啉0.8‑1、二氨基二苯醚0.6‑1、二异丙基乙醇胺1‑2、稳定剂2‑3、聚甘油脂肪酸酯2‑3、氟锆酸铵10‑12、氮化铝3‑5。

Description

一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料及其制备方法。
背景技术
目前市面上的LOW-E玻璃主要起隔热作用的功能镀层是银层。银有很好的红外反射性能，但是银与空气接触跟加工时极易氧化，氧化后生成的氧化银不透明，且附着力低、隔热范围窄、工艺复杂，这降低了LOW-E玻璃稳定性及有效透光效果，因此至少要镀两层二氧化硅跟若干层其他材料来配合保护它不让其氧化掉或尽量减少其对透光性的影响；
随着电子工业的发展，特别是智能手机、大屏幕电视、智能平板电脑等推广和应用，这些产品如今已经进入全世界的千家万户和众多公司。但随着各种触摸屏技术的推广之后，由于高频率的使用这些产品，产品的显示器表面很容易变脏、刮伤以及被一些化学溶剂腐蚀，因此提高这些产品的防水、防污、防化学试剂、提高耐磨性等是十分必要的，目前在电子产品显示屏保护方面，很多人采用贴膜的方法，但这种方法效果一般，而且也很受局限性，特别是大屏幕电脑电视、室外的ATM 机、建筑玻璃幕墙，大尺寸的智能手机、汽车玻璃等方面，是无法得到应用的。针对此类情况，开发一种各方面综合性能优异的玻璃、电子产品显示器保护涂料就十分必要了；
目前市面上对于具有防水、防污、耐磨性能优异并不影响产品透明性能的涂料进行了很多尝试，并开发出了各类涂覆保护的涂料，由于含氟涂料的低表面能、耐热、耐化学性、自润滑性、耐候性等性能，因此如何将氟引入到涂料表面就显得特别重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中涂料防水、防污、耐磨性能较差的问题，提供一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
90-95%的硫酸5-7、丙酮60-70、2-丁氧基乙醇2-3、三亚甲基碳酸酯80-90、三乙醇胺油酸皂1-3、均苯四甲酸二酐2-4、丁基硫醇锡2-5、硫化亚锡3-6、松油醇2-3、8-羟基喹啉0.8-1、二氨基二苯醚0.6-1、二异丙基乙醇胺1-2、稳定剂2-3、聚甘油脂肪酸酯2-3、氟锆酸铵10-12、氮化铝3-5。
所述的稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种。
所述的催化剂为辛酸亚锡。
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取均苯四甲酸二酐，加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氟锆酸铵，升高温度为70-80℃，滴加上述90-95%的硫酸，滴加完毕后保温搅拌1-2小时，得酸性锆溶液；
（2）取氮化铝，加入到其重量10-13倍的去离子水中，加入二氨基二苯醚，超声4-7分钟，得氮化铝分散液；
（3）取上述酸性锆溶液、氮化铝分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空80-90℃下干燥1-2小时，冷却至常温，得羧基化填料；
（4）取8-羟基喹啉，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙醇胺油酸皂，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得醇分散液；
（5）取上述羧基化填料，加入到醇分散液中，搅拌均匀，加入聚甘油脂肪酸酯，搅拌均匀，得酯分散液；
（6）取三亚甲基碳酸酯、酯分散液混合，加入到丙酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入催化剂，通入氮气，调节反应釜温度为35-40℃，保温反应2-3小时，加入2-丁氧基乙醇、稳定剂，搅拌至常温，出料，与剩余各原料混合，超声20-30分钟，脱水，即得所述氟化疏水镜面纳米涂料。
本发明的优点：
本发明加入的丁基硫醇锡、硫化亚锡中，以蓖麻油酸、无水乙醇为原料，加入丁基硫醇锡为稳定剂，将得到的酯化料分散到月桂基二甲基氧化胺的水溶液中，并通过1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷处理，得到的丁基硫醇锡、硫化亚锡能够有效的提高成品涂膜的疏水性能；
本发明以氟锆酸铵为原料，通过酸化处理，然后与氮化铝分散液混合，得到羧基化填料，其可以提高成品涂膜表面的硬度和抗磨性能；
本发明以8-羟基喹啉的醇分散液为原料，与羧基化填料混合酯化，并通过聚甘油脂肪酸酯分散，能够有效的改善填料在酯化物间的分散性，提高涂膜的稳定性强度；加入的丁基硫醇锡、硫化亚锡、蓖麻油酸等，可以有效的提高成品涂膜的稳定性强度，通过酯化改性单体，提高了成品聚合物的黏度，提高了涂膜与基材的抗剥离强度，增强了附着力。
本发明还在酯化的过程中引入了8-羟基喹啉、三乙醇胺油酸皂，有效的改善了各原料的相容性，提高了涂膜与基材的粘结性强度，提高了抗剥离强度；
本发明以三亚甲基碳酸酯为单体，以含有填料的酯分散液为溶剂，在催化剂作用下进行聚合，改善了填料在聚合物间的相容性，提高了成品涂料的综合性能；
本发明的涂料具有极佳的防污性、超薄膜涂层、优良的光滑性、耐酸碱性及耐盐雾性，超疏水，硬度高等特性。水接触角可达到115°，疏水性强，表面硬度可达到8H-9H，该产品可为表面提高疏油疏水性，可以耐久的减少指纹，创造低摩擦系数的表面，创造易于清洁的表面，使表面具有良好的耐磨性。
具体实施方式
实施例1
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
95%的硫酸7、丙酮70、2-丁氧基乙醇3、三亚甲基碳酸酯90、三乙醇胺油酸皂3、均苯四甲酸二酐2-4、丁基硫醇锡、硫化亚锡20、松油醇3、8-羟基喹啉1、二氨基二苯醚1、二异丙基乙醇胺2、稳定剂3、聚甘油脂肪酸酯3、氟锆酸铵12、氮化铝5。
所述的稳定剂为硬脂酸钙。
所述的催化剂为辛酸亚锡。
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取均苯四甲酸二酐，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氟锆酸铵，升高温度为80℃，滴加上述95%的硫酸，滴加完毕后保温搅拌2小时，得酸性锆溶液；
（2）取氮化铝，加入到其重量13倍的去离子水中，加入二氨基二苯醚，超声4-7分钟，得氮化铝分散液；
（3）取上述酸性锆溶液、氮化铝分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空90℃下干燥2小时，冷却至常温，得羧基化填料；
（4）取8-羟基喹啉，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙醇胺油酸皂，在70℃下保温搅拌20分钟，得醇分散液；
（5）取上述羧基化填料，加入到醇分散液中，搅拌均匀，加入聚甘油脂肪酸酯，搅拌均匀，得酯分散液；
（6）取三亚甲基碳酸酯、酯分散液混合，加入到丙酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入催化剂，通入氮气，调节反应釜温度为340℃，保温反应3小时，加入2-丁氧基乙醇、稳定剂，搅拌至常温，出料，与剩余各原料混合，超声30分钟，脱水，即得所述氟化疏水镜面纳米涂料。
实施例2
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，它是由下述重量份的原料组成的：
90%的硫酸5、丙酮60、2-丁氧基乙醇2、三亚甲基碳酸酯80、三乙醇胺油酸皂1、均苯四甲酸二酐2、丁基硫醇锡、硫化亚锡16、松油醇2、8-羟基喹啉0.8、二氨基二苯醚0.6、二异丙基乙醇胺1、稳定剂2、聚甘油脂肪酸酯2、氟锆酸铵10、氮化铝3。
所述的稳定剂为硬脂酸钡。
所述的催化剂为辛酸亚锡。
一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取均苯四甲酸二酐，加入到其重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氟锆酸铵，升高温度为70℃，滴加上述90%的硫酸，滴加完毕后保温搅拌1小时，得酸性锆溶液；
（2）取氮化铝，加入到其重量10倍的去离子水中，加入二氨基二苯醚，超声4-7分钟，得氮化铝分散液；
（3）取上述酸性锆溶液、氮化铝分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥1小时，冷却至常温，得羧基化填料；
（4）取8-羟基喹啉，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙醇胺油酸皂，在60℃下保温搅拌10分钟，得醇分散液；
（5）取上述羧基化填料，加入到醇分散液中，搅拌均匀，加入聚甘油脂肪酸酯，搅拌均匀，得酯分散液；
（6）取三亚甲基碳酸酯、酯分散液混合，加入到丙酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入催化剂，通入氮气，调节反应釜温度为35℃，保温反应2小时，加入2-丁氧基乙醇、稳定剂，搅拌至常温，出料，与剩余各原料混合，超声20分钟，脱水，即得所述氟化疏水镜面纳米涂料。
性能测试：
本发明的涂料：
起始水接触角：115-120度；
耐磨，钢丝绒#0000，10N，2000次，1cm2：磨后与水接触角106-110度；
传统镜面涂料：
起始水接触角：40-50度；
耐磨，钢丝绒#0000，10N，2000次，1cm2：磨后表面涂膜破坏；
可以看出，本发明的涂料具有更高的抗磨性能、表面疏水性能。

Claims (4)

1.一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
90-95%的硫酸5-7、丙酮60-70、2-丁氧基乙醇2-3、三亚甲基碳酸酯80-90、三乙醇胺油酸皂1-3、均苯四甲酸二酐2-4、丁基硫醇锡2-5、硫化亚锡3-6、松油醇2-3、8-羟基喹啉0.8-1、二氨基二苯醚0.6-1、二异丙基乙醇胺1-2、稳定剂2-3、聚甘油脂肪酸酯2-3、氟锆酸铵10-12、氮化铝3-5。
2.根据权利要求1所述的一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，其特征在于，所述的稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，其特征在于，所述的催化剂为辛酸亚锡。
4.根据权利要求1所述的一种以三亚甲基碳酸酯为单体的镜面纳米涂料，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取均苯四甲酸二酐，加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入氟锆酸铵，升高温度为70-80℃，滴加上述90-95%的硫酸，滴加完毕后保温搅拌1-2小时，得酸性锆溶液；
（2）取氮化铝，加入到其重量10-13倍的去离子水中，加入二氨基二苯醚，超声4-7分钟，得氮化铝分散液；
（3）取上述酸性锆溶液、氮化铝分散液混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空80-90℃下干燥1-2小时，冷却至常温，得羧基化填料；
（4）取8-羟基喹啉，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三乙醇胺油酸皂，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得醇分散液；
（5）取上述羧基化填料，加入到醇分散液中，搅拌均匀，加入聚甘油脂肪酸酯，搅拌均匀，得酯分散液；
（6）取三亚甲基碳酸酯、酯分散液混合，加入到丙酮中，搅拌均匀，送入到反应釜中，加入催化剂，通入氮气，调节反应釜温度为35-40℃，保温反应2-3小时，加入2-丁氧基乙醇、稳定剂，搅拌至常温，出料，与剩余各原料混合，超声20-30分钟，脱水，即得所述氟化疏水镜面纳米涂料。
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