CN107964315A - 一种手机用透明防水涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料技术领域，旨在提供一种手机用透明防水涂料。该涂料是由以下重量份的各组分混合而成：纳米氮化钛：1‑3份纳米碳化硅1‑3份；纳米二氧化硅1‑3份；纳米蒙脱土4‑6份；聚丙烯酸丁酯乳液10‑20份；聚乙烯醇5‑7份；硼酸0.15‑0.45份；缔合型增稠剂0.5份‑1.5份；丙二醇2‑3份；蒸馏水4‑6份；乙醇47.05‑71.35份。本发明制备获得的透明防水涂料在用于手机形成防水保护层后，具有良好的耐久性，覆有该防水保护层的智能手机持续使用30天后，仍然具有良好的防水性能。同时，防水保护层不会影响智能手机的正常使用。

Description

一种手机用透明防水涂料
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种手机用透密防水涂料。
背景技术
现代生活越来越依赖智能手机的使用，因此，人们出行时均会携带手机，利用手机拍照、通讯以及购物等。但在户外使用手机时，不可避免的会存在与水或液体接触的情况，若在此情况下使用手机，就必须保证手机具有一定的防水功能。但目前的防水型智能手机需在机身内部采用防水胶、防水膜等多种特定材料，导致售价较为昂贵。若是采用防水袋对手机进行防护，则一方面影响手机的灵活使用以及使用的便捷性，另一方面会存在影响手机散热的情况。因此，亟需一种可使得智能手机快速获得防水能力，而又不影响其使用便捷性与散热的材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种手机用透明防水涂料。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种手机用透明防水涂料，该涂料是由以下重量份的各组分混合而成：
纳米氮化钛：1-3份
纳米碳化硅1-3份
纳米二氧化硅：1-3份
纳米蒙脱土：4-6份
聚丙烯酸丁酯乳液：10-20份
聚乙烯醇：5-7份
硼酸：0.15-0.45份
缔合型增稠剂：0.5份-1.5份
丙二醇：2-3份
蒸馏水：4-6份
乙醇：47.05-71.35份。
本发明中，所述纳米氮化钛的粒径在5纳米-25纳米；纳米碳化硅的粒径在5纳米-25纳米；纳米二氧化硅的粒径在5纳米-25纳米；纳米蒙脱土的粒径在5纳米-25纳米；聚丙烯酸丁酯乳液的固含量在40％-60％；聚乙烯醇的产品型号为1799；缔合型增稠剂的产品型号为TEGO ViscoPlus 3000(赢创)。
所述涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇、缔合型增稠剂、硼酸、丙二醇、蒸馏水以及乙醇混合，以800-1500转/分钟的速度搅拌20-40分钟，冷却至室温后，得到混合物一；
(2)将聚丙烯酸丁酯乳液与混合物一混合，并以1000-3000转/分钟的速度搅拌3-5分钟，冷却后到室温后得到混合物二；
(3)将混合物二降温至3-6℃后，加入纳米蒙脱土，并以4000-6000转/分钟的速度搅拌20-30分钟，搅拌过程中始终维持3-6℃的温度；搅拌停止后，在3-6℃温度下放置18-24小时，然后回温至室温，得到混合物三；
(4)将纳米氮化钛、纳米碳化硅以及纳米二氧化硅加入混合物三中，手动搅拌30-60秒后，以4000-6000转/分钟的速度搅拌20-30分钟；然后超声分散10-20分钟，所得液体混合物冷却至室温后，得到手机用透明防水涂料。
该手机用透明防水涂料的的使用方法，包括如下步骤：
使用时，将涂料喷涂于智能手机表面、接缝处和手机壳开孔处。涂料可在室温条件下迅速干燥成膜，在手机表面形成具有良好防水性能的保护层，防水保护层具有良好的透光率不影响手机的正常使用。
发明原理描述：
本发明通过大量实验确定了涂料配方，该涂料成膜后其内部形成大量聚合物/聚合物以及聚合物/无机纳米粒子界面，从而大大增加了水分子的扩散路径，从而形成极佳的防水效果；另一方面，本发明选用纳米粒子为填料，并通过大量实验确定了最佳成分及工艺，保证纳米粒子的充分分散，从而为保护层提供了极佳的耐久性，本发明的涂料在干燥成膜后能形成具有良好防水性能、良好耐久性的保护层。一方面本发明选取了具有良好相容及折射率差小的聚合物，并通过大量试验确定了聚合物的最优配比，另一方面本发明采用纳米粒子作为填料，并通过大量实验进行了成分及工艺的优化，从而使得纳米粒子在体系中具有极佳的分散效果，从而防水保护层具有良好的透光率，不影响手机的正常使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备获得的透明防水涂料在用于手机形成防水保护层后，具有良好的耐久性，覆有该防水保护层的智能手机持续使用30天后，仍然具有良好的防水性能。同时，防水保护层不会影响智能手机的正常使用。
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：
一种手机用透明防水涂料，是由以下重量份的各组分混合而成：
纳米氮化钛：1份；纳米碳化硅1份；纳米二氧化硅：1份；纳米蒙脱土：4份；聚丙烯酸丁酯乳液：10份；聚乙烯醇：5份；硼酸：0.15份；缔合型增稠剂：0.5份；丙二醇：2份；蒸馏水：4份；乙醇：71.35份；
所述纳米氮化钛的粒径在5纳米-15纳米；纳米碳化硅的粒径在5纳米-15纳米；纳米二氧化硅的粒径在5纳米-15纳米；纳米蒙脱土的粒径在5纳米-15纳米；聚丙烯酸丁酯乳液的固含量在40％；聚乙烯醇的产品型号为1799；缔合型增稠剂的产品型号为TEGOViscoPlus 3000(赢创)。
手机用透明防水涂料的制备方法，依次包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇、缔合型增稠剂、硼酸、丙二醇、蒸馏水以及乙醇按比例混合，800转/分钟，搅拌20分钟，冷却至室温后，得到混合物一；
(2)将聚丙烯酸丁酯乳液与混合物一混合，并以1000转/分钟的速度搅拌3分钟，冷却后到室温后得到混合物二；
(3)将混合物二降温至3℃，并按比例加入纳米蒙脱土，并以4000转/分钟的速度搅拌20分钟，搅拌过程中必须维持3℃的低温，待搅拌终止后，在3℃温度下放置18小时，之后回温至室温，得到混合物三；
(4)将纳米氮化钛、纳米碳化硅以及纳米二氧化硅加入混合物三中，手动搅拌30秒，而后以4000转/分钟的速度搅拌20分钟，随后超声分散10分钟，所得液体混合物冷却至室温后，得到手机用透明防水涂料。
实施例2:
一种手机用透明防水涂料，是由以下重量份的各组分混合而成：
纳米氮化钛：3份；纳米碳化硅3份；纳米二氧化硅：3份；纳米蒙脱土：6份；聚丙烯酸丁酯乳液：20份；聚乙烯醇：7份；硼酸：0.45份；缔合型增稠剂：1.5份；丙二醇：3份；蒸馏水：6份；乙醇：47.05份；
所述纳米氮化钛的粒径在15纳米-25纳米；纳米碳化硅的粒径在15纳米-25纳米；纳米二氧化硅的粒径在15纳米-25纳米；纳米蒙脱土的粒径在15纳米-25纳米；聚丙烯酸丁酯乳液的固含量在60％；所述聚乙烯醇的产品型号为1799；所述缔合型增稠剂的产品型号为TEGO ViscoPlus 3000(赢创)。
手机用透明防水涂料的制备方法，依次包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇、缔合型增稠剂、硼酸、丙二醇、蒸馏水以及乙醇按比例混合，1500转/分钟，搅拌40分钟，冷却至室温后，得到混合物一；
(2)将聚丙烯酸丁酯乳液与混合物一混合，并以3000转/分钟的速度搅拌5分钟，冷却后到室温后得到混合物二；
(3)将混合物二降温至6℃，并按比例加入纳米蒙脱土，并以6000转/分钟的速度搅拌30分钟，搅拌过程中必须维持6℃的低温，待搅拌终止后，在6℃温度下放置24小时，之后回温至室温，得到混合物三；
(4)将纳米氮化钛、纳米碳化硅以及纳米二氧化硅加入混合物三中，手动搅拌1分钟，而后以6000转/分钟的速度搅拌30分钟，随后超声分散20分钟，所得液体混合物冷却至室温后，得到手机用透明防水涂料。
实施例3:
一种手机用透明防水涂料，是由以下重量份的各组分混合而成：
纳米氮化钛：2份；纳米碳化硅2份；纳米二氧化硅：2份；纳米蒙脱土：5份；聚丙烯酸丁酯乳液：15份；聚乙烯醇：6份；硼酸：0.3份；缔合型增稠剂：1份；丙二醇：2.5份；蒸馏水：5份；乙醇：54.2份；
所述纳米氮化钛的粒径在10纳米-20纳米；纳米碳化硅的粒径在10纳米-20纳米；纳米二氧化硅的粒径在10纳米-20纳米；纳米蒙脱土的粒径在10纳米-20纳米；聚丙烯酸丁酯乳液的固含量在50％；聚乙烯醇的产品型号为1799；缔合型增稠剂的产品型号为TEGOViscoPlus 3000(赢创)。
手机用透明防水涂料的制备方法，依次包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇、缔合型增稠剂、硼酸、丙二醇、蒸馏水以及乙醇按比例混合，1200转/分钟，搅拌30分钟，冷却至室温后，得到混合物一；
(2)将聚丙烯酸丁酯乳液与混合物一混合，并以2000转/分钟的速度搅拌4分钟，冷却后到室温后得到混合物二；
(3)将混合物二降温至5℃，并按比例加入纳米蒙脱土，并以5000转/分钟的速度搅拌25分钟，搅拌过程中必须维持4℃的低温，待搅拌终止后，在4℃温度下放置21小时，之后回温至室温，得到混合物三；
(4)将纳米氮化钛、纳米碳化硅以及纳米二氧化硅加入混合物三种，手动搅拌45秒，而后以5000转/分钟的速度搅拌25分钟，随后超声分散15分钟，所得液体混合物冷却至室温后，得到手机用透明防水涂料。
该手机用透明防水涂料的的使用方法，包括如下步骤：
使用时，将涂料喷涂于智能手机表面、手机壳接缝处和手机壳上的开孔或接口处。涂料可在室温条件下迅速干燥成膜，在手机表面形成具有良好防水性能的保护层，防水保护层具有良好的透光率不影响手机的正常使用。
发明效果验证
(1)将本发明实施例1、2所得涂料样品分别喷涂于两部小米Note3智能手机表面，喷涂量为每部手机20g，分别记为样品一与样品二，实验人员随身携带并使用样品二30天。
(1)将样品一、样品二以及未喷涂防水涂料的小米Note3关机，并浸入到蒸馏水中5分钟，浸没深度为50厘米，取出手机并考察手机是否可以成功开机，测试结果如下表：
样品 是否成功开机
样品一 是
样品二 是
未喷涂防水涂料的小米Note3 否
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 (8)

1.一种手机用透明防水涂料，其特征在于，该涂料是由以下重量份的各组分混合而成：
纳米氮化钛：1-3份
纳米碳化硅1-3份
纳米二氧化硅：1-3份
纳米蒙脱土：4-6份
聚丙烯酸丁酯乳液：10-20份
聚乙烯醇：5-7份
硼酸：0.15-0.45份
缔合型增稠剂：0.5份-1.5份
丙二醇：2-3份
蒸馏水：4-6份
乙醇：47.05-71.35份。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米氮化钛的粒径在5纳米-25纳米。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米碳化硅的粒径在5纳米-25纳米。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径在5纳米-25纳米。
5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米蒙脱土的粒径在5纳米-25纳米。
6.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述聚丙烯酸丁酯乳液的固含量在40％-60％。
7.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇的产品型号为1799。
8.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述缔合型增稠剂的产品型号为TEGOViscoPlus 3000。
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