CN107325597A - 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法 - Google Patents

一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107325597A
CN107325597A CN201710633906.0A CN201710633906A CN107325597A CN 107325597 A CN107325597 A CN 107325597A CN 201710633906 A CN201710633906 A CN 201710633906A CN 107325597 A CN107325597 A CN 107325597A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sio
colloidal sol
added
ultra
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710633906.0A
Other languages
English (en)
Inventor
宋驁天
马星
郝全勇
李振乾
张勇剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN KONGQUE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN KONGQUE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN KONGQUE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical SHENZHEN KONGQUE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN201710633906.0A priority Critical patent/CN107325597A/zh
Publication of CN107325597A publication Critical patent/CN107325597A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009—Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌升温；(2)将正硅酸乙酯滴加到上述溶液中得到均一的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤；(4)向离心得到的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板；(5)将SiO2溶胶离心洗涤，得到纯化的SiO2溶胶；(6)向溶胶加入乙醇和水超声分散；(7)加入黏合剂，制得透明超亲水涂料。本发明的涂料喷涂到基底上得到透明涂层，具有良好的亲水性，能够在表面形成均匀水膜，接触角小于10度；附着力良好，涂有涂膜的扇叶透明性可观，透光率达95％。

Description

一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备 方法
技术领域
本发明涉及一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，属于透明涂料领域。
背景技术
超亲水表面的表面自由能较大，水滴可以在基体表面近乎完全铺展形成水膜，这层水膜可避免灰尘等污物在基体表面的直接粘附，从而达到自清洁效果；雾是在固体表面水的不均匀凝结所致，在超亲水材料表面，水蒸气在基体表面凝聚成的雾滴可以迅速铺展成水膜，使光线能够很好地通过基材，起到较好的防雾作用；随着科技的发展，越来越多的聚合物材料被应用于生物医学领域，当聚合物材料作为医用材料与人体接触时，其表面疏水性会致使一些生物淤积甚至是炎症的发生，超亲水表面在生物体内可以形成水膜，大幅降低生物淤积，提高材料的生物相容性。这些应用中，对于超亲水涂层材料的透明性均有较高的要求，因此，超亲水的透明涂料具有广泛的实际应用前景和商业价值。
发明内容
本发明提供了一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，解决了现有亲水透明涂料，亲水性、透明性一般，以及制备方法复杂，成本高等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20-70mg三乙醇胺和300-850mg十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌5-45min，油浴升温至70-95℃；
(2)将1-3mL正硅酸乙酯滴加到上述溶液中，0.5-3h后继续滴加1-3mL正硅酸乙酯，保温反应0.5-3h得到均一的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；
(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤2次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(4)向步骤(3)中离心所得的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板，得到介孔纳米SiO2溶胶；
(5)将步骤(4)所得的介孔纳米SiO2溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤1次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(6)向步骤(5)所得SiO2溶胶中加入乙醇和水超声分散，乙醇和水的体积比为1-3:1，溶胶中SiO2浓度0.005-0.02g/mL；
(7)向步骤(6)分散所得的溶胶中加入黏合剂，溶胶:黏合剂的体积比为200-500:1，制得透明超亲水涂料。
进一步，本发明的优选方案为：所述的去模板为乙醇和盐酸体积比为15:1，70-95℃保温反应10-30h。
进一步，本发明的优选方案为：所述的超声分散的超声功率为100-150W，超声时间0.5-1.5小时。
进一步，本发明的优选方案为：所述的黏合剂为水性聚氨酯。
进一步，本发明的优选方案为：所述的离心为离心转速为10000-15000转/分，离心时间为3-20分钟。
本发明的有益效果：
本发明的涂料喷涂到基底(普通玻璃，包括玻璃窗户、玻璃幕墙、家庭浴室镜子、汽车挡风玻璃、汽车后视镜、汽车后景玻璃、汽车玻璃天窗、眼镜片以及ABS塑料等)上得到透明涂层，具有良好的亲水性，能够在表面形成均匀水膜，接触角小于10度；附着力良好，涂有涂膜的载玻片或扇叶透明性可观，透光率达95％。
本发明的制备方法简单，工艺操作方便，通过第四步的去模板高温反应，使得所制备的介孔二氧化硅的透光性的得到极大提高，涂料喷涂后得到的涂层对水的接触角小，透明性好。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将35mg三乙醇胺和570mg十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌10min，油浴升温至85℃；
(2)将1.5mL正硅酸乙酯滴加到上述溶液中，1h后继续滴加1.5mL正硅酸乙酯，保温反应1h得到均一50nm的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；
(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤2次，离心得到纯化的SiO2溶胶，离心转速为10000转/分，离心时间为10分钟；
(4)向离心得到的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板，乙醇和盐酸体积比为15:1，85℃保温反应15h，得到介孔纳米SiO2溶胶；
(5)将SiO2溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤1次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(6)向溶胶加入乙醇和水超声分散，乙醇和水的比例为3:2，所述的超声分散的超声功率为150W，超声时间0.5小时，溶胶中SiO2浓度0.01g/mL；
(7)向上述分散后的溶胶中加入黏合剂，溶胶:黏合剂的体积比为300:1，制得透明超亲水涂料，所述的黏合剂为水性聚氨酯。
将所得到的透明涂料喷涂到基底(汽车挡风玻璃等)上得到透明涂层，具有良好的亲水性，能够在表面形成均匀水膜，接触角6度；附着力良好，涂有涂膜的载玻片或扇叶透明性可观，透光率达96％。
实施例2
一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20mg三乙醇胺和300mg十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌5min，油浴升温至70℃；
(2)将1mL正硅酸乙酯滴加到上述溶液中，3h后继续滴加1mL正硅酸乙酯，保温反应0.5h得到均一80nm的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；
(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤2次，离心得到纯化的SiO2溶胶，离心转速为14000转/分，离心时间为3分钟；
(4)向离心得到的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板，乙醇和盐酸体积比为15:1，70℃保温反应30h，得到介孔纳米SiO2溶胶；
(5)将SiO2溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤一次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(6)向溶胶加入乙醇和水超声分散，乙醇和水的比例为3:1，所述的超声分散的超声功率为120W，超声时间1小时，溶胶中SiO2浓度0.005g/mL；
(7)向上述分散后的溶胶中加入黏合剂，溶胶:黏合剂的体积比为200:1，制得透明超亲水涂料，所述的黏合剂为水性聚氨酯。
将所得到的透明涂料喷涂到基底(汽车挡风玻璃等)上得到透明涂层，具有良好的亲水性，能够在表面形成均匀水膜，接触角8度；附着力良好，涂有涂膜的载玻片或扇叶透明性可观，透光率达95％。
实施例3
一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将70mg三乙醇胺和850mg十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌45min，油浴升温至95℃；
(2)将3mL正硅酸乙酯滴加到上述溶液中，3h后继续滴加3mL正硅酸乙酯，保温反应0.5h得到均一30nm的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；
(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤2次，离心得到纯化的SiO2溶胶，离心转速为12000转/分，离心时间为5分钟；
(4)向离心得到的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板，乙醇和盐酸体积比为15:1，95℃保温反应30h，得到介孔纳米SiO2溶胶；
(5)将SiO2溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(6)向溶胶加入乙醇和水超声分散，乙醇和水的比例为1:1，所述的超声分散的超声功率为100W，超声时间1.5小时，溶胶中SiO2浓度0.02g/mL；
(7)向上述分散后的溶胶中加入黏合剂，溶胶:黏合剂的体积比为500:1，制得透明超亲水涂料，所述的黏合剂为水性聚氨酯。
将所得到的透明涂料喷涂到基底(汽车挡风玻璃等)上得到透明涂层，具有良好的亲水性，能够在表面形成均匀水膜，接触角8度；附着力良好，涂有涂膜的载玻片或扇叶透明性可观，透光率达95％。
上述实施例中所用水性聚氨酯为上海摩田化学有限公司购得的U8198型产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将20-70mg三乙醇胺和300-850mg十六烷基三甲基溴化铵加入到去离子水中搅拌5-45min，油浴升温至70-95℃；
(2)将1-3mL正硅酸乙酯滴加到上述溶液中，0.5-3h后继续滴加1-3mL正硅酸乙酯，保温反应0.5-3h得到均一的单分散纳米SiO2颗粒溶胶；
(3)将SiO2颗粒溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤2次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(4)向步骤(3)中离心所得的SiO2溶胶中加入乙醇和盐酸进行去模板，得到介孔纳米SiO2溶胶；
(5)将步骤(4)所得的介孔纳米SiO2溶胶离心洗涤，分别用去离子水和乙醇各离心洗涤1次，离心得到纯化的SiO2溶胶；
(6)向步骤(5)所得SiO2溶胶中加入乙醇和水超声分散，乙醇和水的体积比为1-3:1，溶胶中SiO2浓度0.005-0.02g/mL；
(7)向步骤(6)分散所得的溶胶中加入黏合剂，溶胶:黏合剂的体积比为200-500:1，制得透明超亲水涂料。
2.根据权利要求1所述的一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中去模板的工艺为：乙醇和盐酸体积比为15:1，70-95℃保温反应10-30h。
3.根据权利要求1所述的一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中超声分散的超声功率为100-150W，超声时间0.5-1.5小时。
4.根据权利要求1所述的一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中的黏合剂为水性聚氨酯。
5.根据权利要求1所述的一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法，其特征在于：所述的离心为离心转速10000-15000转/分，离心时间3-20分钟。
CN201710633906.0A 2017-07-29 2017-07-29 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法 Pending CN107325597A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710633906.0A CN107325597A (zh) 2017-07-29 2017-07-29 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710633906.0A CN107325597A (zh) 2017-07-29 2017-07-29 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107325597A true CN107325597A (zh) 2017-11-07

Family

ID=60226789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710633906.0A Pending CN107325597A (zh) 2017-07-29 2017-07-29 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107325597A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109650736A (zh) * 2018-04-19 2019-04-19 仲恺农业工程学院 一种超亲水增透涂层、制备方法和玻璃
CN109957315A (zh) * 2017-12-25 2019-07-02 深圳市联创科技集团有限公司 一种非纸质湿帘材料表面改性方法
CN110724417A (zh) * 2019-09-17 2020-01-24 鳄鱼制漆(上海)有限公司 无机纳米二氧化硅杂化生物基丙烯酸内墙涂料及其制备和应用
CN111718609A (zh) * 2020-07-31 2020-09-29 宜宾环球光电节能科技有限公司 基于超亲水原理的自清洁涂料的制备方法
CN114316696A (zh) * 2021-05-14 2022-04-12 胡召锦 一种防油污自清洁涂层的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863823A (zh) * 2012-09-19 2013-01-09 常州大学 一种改性纳米二氧化硅的制备方法
CN103709927A (zh) * 2013-12-04 2014-04-09 江南大学 一种高透光防雾薄膜涂层的制备方法
CN103771721A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 超亲水透明二氧化硅/二氧化钛防雾薄膜的制备方法
CN106587078A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 湖北工业大学 一种介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863823A (zh) * 2012-09-19 2013-01-09 常州大学 一种改性纳米二氧化硅的制备方法
CN103771721A (zh) * 2012-10-18 2014-05-07 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 超亲水透明二氧化硅/二氧化钛防雾薄膜的制备方法
CN103709927A (zh) * 2013-12-04 2014-04-09 江南大学 一种高透光防雾薄膜涂层的制备方法
CN106587078A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 湖北工业大学 一种介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109957315A (zh) * 2017-12-25 2019-07-02 深圳市联创科技集团有限公司 一种非纸质湿帘材料表面改性方法
CN109650736A (zh) * 2018-04-19 2019-04-19 仲恺农业工程学院 一种超亲水增透涂层、制备方法和玻璃
CN110724417A (zh) * 2019-09-17 2020-01-24 鳄鱼制漆(上海)有限公司 无机纳米二氧化硅杂化生物基丙烯酸内墙涂料及其制备和应用
CN111718609A (zh) * 2020-07-31 2020-09-29 宜宾环球光电节能科技有限公司 基于超亲水原理的自清洁涂料的制备方法
CN114316696A (zh) * 2021-05-14 2022-04-12 胡召锦 一种防油污自清洁涂层的制备方法
CN114316696B (zh) * 2021-05-14 2022-09-09 浙江鱼童新材料股份有限公司 一种防油污自清洁涂层的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107325597A (zh) 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超亲水透明涂料的制备方法
CN102153291B (zh) 无后化学修饰法制备减反射防雾耐磨涂层的方法
CN107325685A (zh) 一种基于单分散纳米介孔二氧化硅的超疏水透明涂料的制备方法
CN101384926B (zh) 涂层系统
JP6181729B2 (ja) 物品、コーティング組成物、及び方法
Purcar et al. Fabrication of hydrophobic and antireflective coatings based on hybrid silica films by sol–gel process
CN102584028B (zh) 一种改性纳米SiO2溶胶、其制备方法及其在汽车玻璃上的使用方法
CN102503164B (zh) 一种耐磨疏水玻璃的制备方法
CN103502333B (zh) 有机树脂层压板
JP5644825B2 (ja) シリカ多孔質体、光学用途積層体及び組成物、並びに、シリカ多孔質体の製造方法
WO2000018504A1 (fr) Article photocatalyseur, article protege contre l'encrassement et le voilement, et procede de production d'un article protege contre l'encrassement et le voilement
JP2004059421A5 (zh)
CN102849962A (zh) 一种二氧化硅超疏水薄膜的制备方法及一种超疏水材料
WO2014061606A1 (ja) 防汚性反射防止膜、物品およびその製造方法
CN102459111B (zh) 防污玻璃的制备方法以及防污玻璃
CN108383396A (zh) 具有增透膜和防静电自清洁膜的双层膜玻璃及其制法
CN102643029B (zh) 憎水修饰剂及其修饰的憎水玻璃、憎水玻璃的制备方法
CN208291091U (zh) 一种防雨水粘附的后视镜
CN108299925A (zh) 红外线吸收涂布液和红外线吸收玻璃及其制造方法
JP5652270B2 (ja) シリカ系多孔質膜の製造方法
JP2006076829A (ja) 防曇物品及びその製造方法
CN108501813A (zh) 一种防雨水粘附的后视镜
JPH0812375A (ja) 撥水性物品及びその製造方法
WO2001021722A1 (fr) Materiau de revetement hydrophile photocatalytique
JP4868636B2 (ja) 光触媒を担持してなる構造体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171107

RJ01 Rejection of invention patent application after publication