CN109294441A - 玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料、制备方法及其施工方法 - Google Patents

玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料、制备方法及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：氟改性硅氧烷40～60份；卤素基催化剂2～4份；硅烷偶联剂30～50份；无机溶剂30～40份；超流平溶剂5～10份，还公开了其制备方法和施工方法。本发明的优点在于：通过对玻璃中Si键链接上多个活性氟键，因氟具备拒水、拒油、摩擦力低、耐磨、耐腐蚀、耐紫外线等诸多优良特性，最终在玻璃表面形成一层超薄的具备防污自清洁抗划痕等功能的纳米涂层，方法简单，成本低，该涂层不仅具有优异的疏水性，而且涂层与玻璃之间优良的结合力，可保证涂层长时间保持其优越的疏水性。

Description

玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料、制备方法及其施 工方法
技术领域
本发明涉及纳米涂料技术领域，特别是玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料、制备方法及其施工方法。
背景技术
在电子智能设备高速发展的今天，玻璃材质的触控屏幕因其硬度高不易碎、高透明等优势被大量采用，但弊端也随之突显，容易附着指纹印和污渍且非常明显，影响美观，另外也容易造成划痕，触控屏不够光滑影响触控精度和顺爽度等。
在玻璃表面制备超疏水表面，既可以防止灰尘污染，还可抑制微生物粘附在玻璃表面，这一直是研究的热点。制备超疏水表面主要有两种途径：一种是在疏水材料表面构建微纳米双粗糙结构；另一种是先得到粗糙表面结构，然后在粗糙表面上修饰低表面能物质。有机硅树脂中最主要的是具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系，由于Si-O键键能高、键角大、Si-O-Si主链柔软，侧链基团对主链起屏蔽作用，这些链结构的特殊性赋予有机硅聚合物许多优异的性能。目前常用的方法虽然可以赋予涂膜较好地疏水性，但由于在应用时与玻璃基材的粘结力差，耐摩性差等缺陷，实现产业化尚有一定困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料、制备方法及其施工方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为200～400MPa，转速为3300～4500rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置10～12h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度20～50nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
进一步地，在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
进一步地，步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度80～100℃，烘烤20～40min后，升温至110～120℃，烘烤6～8min，取出。
本发明具有以下优点：
1、通过对玻璃中Si键链接上多个活性氟键，因氟具备拒水、拒油、摩擦力低、耐磨、耐腐蚀、耐紫外线等诸多优良特性，最终在玻璃表面形成一层超薄的具备防污自清洁抗划痕等功能的纳米涂层，方法简单，成本低，该涂层不仅具有优异的疏水性，而且涂层与玻璃之间优良的结合力，可保证涂层长时间保持其优越的疏水性。
2、采用氟改性的长链硅烷作为主剂，添加偶联助剂，卤素基催化剂，并辅以超流平溶剂，氟改性硅烷在该催化剂的作用下能够在短时间内更易与玻璃中的二氧化硅发生强的连结作用，与玻璃基材的粘结力强。
3、本发明为无机液体，与油污不相容，因此，涂擦前基材表面清洁度越高，附着力越好，持续时效越长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例1】
玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为400MPa，转速为3300rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置12h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度20nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
进一步地，在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
进一步地，步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度80℃，烘烤40min后，升温至110℃，烘烤8min，取出。
【实施例2】
玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为300MPa，转速为3900rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置11h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度35nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
进一步地，在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
进一步地，步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度90℃，烘烤30min后，升温至115℃，烘烤7min，取出。
【实施例3】
玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为200MPa，转速为4500rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置10h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度50nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
进一步地，在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
进一步地，步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度100℃，烘烤20min后，升温至120℃，烘烤6min，取出。
【实施例4】
玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，由以下重量份的各组分组成：
进一步地，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为300MPa，转速为3500rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置12h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度20nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
进一步地，在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
进一步地，步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度90℃，烘烤30min后，升温至120℃，烘烤6min，取出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，其特征在于：由以下重量份的各组分组成：
2.根据权利要求1所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，其特征在于：由以下重量份的各组分组成：
3.根据权利要求1或2所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料，其特征在于：所述超流平溶剂为丙烯酸类流平剂或烷基改性的流平剂中的一种。
5.如权利要求1～4任意一项所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将比例量的氟改性硅氧烷、卤素基催化剂、硅烷偶联剂、超流平溶剂以及无机溶剂依次投入纳米均质机中，控制压力为200～400MPa，转速为3300～4500rpm，分散均匀后，使之充分互溶，得到混合溶液；
B、将步骤A中制得的混合溶液投入纳米级研磨机内，使得混合溶液中的颗粒进行研磨，最终得到粒径小于50nm的研磨悬浮液；
C、静置10～12h，经检验合格后，出货，得到纳米涂料。
6.如权利要求1～4任意一项所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将待涂玻璃经过等离子机处理以制备双粗糙表面；
b、通过传送带传送至低压喷涂设备，将纳米涂料投入低压喷涂设备内，设定喷涂厚度20～50nm；
c、将喷涂纳米涂料后的玻璃烘干。
7.如权利要求6任意一项所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，其特征在于：在步骤a之前，还包括对待涂玻璃进行预处理的步骤，具体为：用百级无尘布蘸取无水酒精作清洁剂单向擦拭、多次清洁屏幕直至干净干燥，最后用干净干燥无尘布擦拭玻璃彻底无任何可见污渍。
8.如权利要求6任意一项所述的玻璃光滑、抗污、抗划伤、易清洁的纳米涂料的施工方法，其特征在于：步骤c中，将喷涂纳米涂料后的玻璃放入恒温烤箱中，控制温度80～100℃，烘烤20～40min后，升温至110～120℃，烘烤6～8min，取出。
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