CN109382297A - 抗沾污隐形彩涂板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种抗沾污隐形彩涂板及其制备方法。该彩涂板包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层;其中,面涂层中,2‑乙基‑2‑丁基‑1,3‑丙二醇配合2‑溴‑2‑硝基丙烷‑1,3‑二醇提高了面涂层表面的粗糙程度,改善其疏水性能,提高彩涂板的抗沾污性;纳米二氧化钛能够将面涂层表面的有机物等污染物催化分解,加入硅灰石粉能够增强纳米二氧化钛的催化特性,进一步提高面涂层的抗沾污性。面涂层还包括空心微珠/碳纳米管/环氧树脂以及碳化硅/碳纤维复合材料,实现彩涂板的隐形功能。而且,本发明提供的彩涂板具有较高的强度和耐候性,制备方法简单,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种抗沾污隐形彩涂板及其制备方法。
背景技术
彩涂板即彩色涂层钢板,是以冷轧钢板或镀锌钢板为基板,经表面预处理(脱脂、清洗、化学转化处理等)后,以辊涂方式涂覆涂料,然后经烘烤和冷却而制成的产品。作为一种色彩鲜艳、加工成型方便、成本低廉的新型材料,彩涂板广泛用于建筑、造船、家电、装饰装潢以及交通运输等领域。
近年来,彩涂板的应用范围拓展到军事领域,如作为基地外墙以及设备设施等,此类彩涂板则需要一定的伪装效果,迷彩彩涂板则应运而生。迷彩色彩涂板的纹路和颜色充分借鉴了军用迷彩标准色,反射光波与周围景物反射的光波大致相同,以此迷惑敌人的肉眼侦察,其伪装能力出众,防航拍能力一流,现已广泛用于一些大型军事基地、军事设备上。但随着军事侦察与拦截技术的进步,比如雷达、红外、地空导弹等技术的发展,仅从视觉上进行隐形显然不能满足军用要求,常规的迷彩彩涂板很容易被雷达、红外侦察到,而且,迷彩彩涂板长期处于露天环境中,容易被污尘沾污,无法起到伪装效果。
因此,开发一种具有高伪装效果且具有自清洁功能的彩涂板具有十分重要的意义,也成为当今研究的热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种抗沾污隐形彩涂板。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
本发明提供一种包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层;
其中,所述面涂层包括以下重量份的原料:
优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述面涂层还包括以下重量份的原料:
聚氨酯树脂 20~26份,
空心微珠/碳纳米管/环氧树脂 1~3份,
碳化硅/碳纤维 12~16份。
进一步优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠选自中空玻璃微珠、中空陶瓷微珠、漂珠中的至少一种,空心微珠的粒径为20~40μm;
所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的碳纳米管为螺旋型。
进一步优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:(0.4~0.6):(0.8~1.2)。
优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述底涂层包括以下重量份的原料:
优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述第一钝化层和所述第二钝化层材质相同,包括以下重量份的原料:
优选地,该抗沾污隐形彩涂板,所述背涂层包括以下重量份的原料:
聚甲基丙烯酸甲酯 30~34份,
丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物 30~34份,
丙烯酸改性醇酸树脂 22~26份。
本发明还提供上述抗沾污隐形彩涂板的制备方法,包括以下步骤:
(1)对基板进行喷淋脱脂、刷辊研磨、水洗;
(2)对步骤(1)处理过的所述基板的两个表面分别涂覆第一钝化层和第二钝化层,烘干;
(3)在所述第一钝化层上涂覆底涂层、在所述第二钝化层上涂覆背涂层,烘干;
(4)将纳米二氧化钛、硅灰石粉和多聚磷酸钠混合,球磨,得到物料A;将聚甲基丙烯酸甲酯、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇高速分散,得到物料B;将碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,得到物料C;将所述物料A、所述物料B和所述物料C混合,并涂覆在步骤(4)制备的所述底涂层上,烘干,得到抗沾污隐形彩涂板。
优选地,该制备方法步骤(4)中,所述球磨时间为3~4小时;所述物料A的粒径小于15μm。
优选地,该制备方法步骤(4)中,所述烘干温度为210~230℃。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的抗沾污隐形彩涂板,包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层;
其中,制备面涂层的原料包括聚甲基丙烯酸甲酯、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、纳米二氧化钛、硅灰石粉和多聚磷酸钠。
此抗沾污隐形彩涂板,聚甲基丙烯酸甲酯对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性,乙炔-丙烯酸丁酯共聚物、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇具有较大的侧链基团,化学性质稳定,能够进一步提高聚甲基丙烯酸甲酯的耐候性;2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇配合2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇,提高了面涂层表面的粗糙程度,增大面涂层的接触角,改善其疏水性能,提高彩涂板的抗沾污性;纳米二氧化钛具有紫外线吸收性和光催化特性,能够在外界光的激发作用下将附着在面涂层表面的有机物等污染物催化分解,具有较好的自清洁作用;加入硅灰石粉能够增强纳米二氧化钛的催化特性,进一步提高面涂层的抗沾污性;硅灰石粉配合2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇提高了面涂层的杀菌性,也有助于提高面涂层的抗沾污性。
2.本发明提供的抗沾污隐形彩涂板,其面涂层还包括聚氨酯树脂、空心微珠/碳纳米管/环氧树脂和碳化硅/碳纤维。
此抗沾污隐形彩涂板,所含的空心微珠/碳纳米管/环氧树脂是以空心微珠与环氧树脂复合材料作为载体,碳纳米管负载在空心微珠表面,形成空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球,碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,并形成混晶状态,对2~18GHz范围内电磁波有强烈的吸收作用,可使雷达波和红外波无法探测到,从而达到隐形的目的。
同时,聚氨酯树脂在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球表面进行自组装成膜,使得混晶状态的碳化硅/碳纤维与2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇配合,在增大面涂层表面粗糙程度以提高彩涂板抗沾污性的基础上,进一步增强对电磁波能力吸收能力。
3.本发明提供的抗沾污隐形彩涂板的制备方法,对基板进行脱脂处理,以清除基板表面残存的油污,增强涂层与基板的附着力;而且,该制备方法工艺简单,所制备的彩涂板的抗沾污性能和隐形效果俱佳。
具体实施方式
为了便于理解本发明的目的、技术方案和要点,下面将对本发明的实施方式作进一步详细描述。本发明可以多种不同的形式实施,而不应该被理解为仅限于在此阐述的实施例。相反,提供此实施例,使得本发明将是彻底的和完整的,并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员,本发明将仅由权利要求来限定。
实施例1
本发明提供一种抗沾污隐形彩涂板,包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层。
其中,基板为冷轧钢板,厚度为0.3mm。
第一钝化层和第二钝化层分别设置在基板的两个表面,二者材质相同,包括纳米二氧化硅11.5重量份、纳米三氧化二铝13.5重量份、二氧化钛15重量份、聚酰胺65重量份。第一钝化层和第二钝化层采用二氧化钛和聚氨酯相互交联钝化,并通过添加协同缓释因子纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝,有效提高了第一钝化层和第二钝化层的耐蚀性和附着性,从而增加彩涂板的耐候性。
第一钝化层的厚度为30μm;第二钝化层的厚度为20μm。
底涂层设置在第一钝化层上,包括丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物87.5重量份、颜料5重量份、1,4-丁二醇18重量份、气相二氧化硅5重量份。
上述丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物中,丙炔的含量为8wt%。
上述颜料为无机颜料和有机颜料按照质量比1:1.5的混合,无机颜料为氧化铬绿,有机颜料为永固橙、联苯胺黄。有机颜料色彩鲜明,着色力强,但耐光、耐热、耐溶剂和耐迁移性往往不如无机颜料;无机颜料耐光、耐热、耐溶剂性好、遮盖力强,但色谱不十分齐全,着色力低,颜色鲜艳度差。无机颜料和有机颜料配合使用,可得到耐候性好的颜料。
气相二氧化硅的比表面积大,表面吸附力强,表面能大,气相二氧化硅的加入提高了底涂层与第一钝化层之间的粘结力,且提高了底涂层的致密性,防止水氧等腐蚀因子侵入,提高彩涂板的耐候性。
底涂层的厚度为30μm。
面涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯75份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物11重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2.5重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇6重量份、纳米二氧化钛7.5重量份、硅灰石粉17.5重量份、多聚磷酸钠1.5重量份、聚氨酯树脂23重量份、空心微珠/碳纳米管/环氧树脂2重量份、碳化硅/碳纤维14重量份。
聚甲基丙烯酸甲酯对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性,乙炔-丙烯酸丁酯共聚物、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇具有较大的侧链基团,化学性质稳定,能够进一步提高聚甲基丙烯酸甲酯的耐候性;2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇配合2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇,提高了面涂层表面的粗糙程度,增大面涂层的接触角,改善其疏水性能,提高彩涂板的抗沾污性;纳米二氧化钛具有紫外线吸收性和光催化特性,能够在外界光的激发作用下将附着在面涂层表面的有机物等污染物催化分解,具有较好的自清洁作用;加入硅灰石粉能够增强纳米二氧化钛的催化特性,进一步提高面涂层的抗沾污性;硅灰石粉配合2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇提高了面涂层的杀菌性,也有助于提高面涂层的抗沾污性。
面涂层所含的空心微珠/碳纳米管/环氧树脂是以空心微珠与环氧树脂复合材料作为载体,碳纳米管负载在空心微珠表面,形成空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球,空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:0.5:1.0,所含的空心微珠为中空玻璃微珠,粒径30μm;所含的碳纳米管为螺旋型。将碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,并形成混晶状态,对2~18GHz范围内电磁波有强烈的吸收作用,可使雷达波和红外波无法探测到,从而达到隐形的目的。同时,聚氨酯树脂在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球表面进行自组装成膜,使得混晶状态的碳化硅/碳纤维与2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇配合,在增大面涂层表面粗糙程度以提高彩涂板抗沾污性的基础上,进一步增强对电磁波能力吸收能力。
多聚磷酸钠分散性能好,使得纳米二氧化钛、硅灰石粉、空心微珠/碳纳米管/环氧树脂、碳化硅/碳纤维在聚甲基丙烯酸甲酯中分散均匀,不存在沉积、凝聚现象。
面涂层的厚度为30μm。
背涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯32份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物32份、丙烯酸改性醇酸树脂24份。
聚甲基丙烯酸甲酯、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物和丙烯酸改性醇酸树脂相容性较好,既能保证背涂层较好的耐候性和机械性能,又能提高与第二钝化层的附着性。
背涂层厚度为20μm。
本发明还提供采用上述原料制备抗沾污隐形彩涂板的方法,包括以下步骤:
(1)基板的脱脂、漂洗
具体为,将碳酸钾、氯化钠、十二烷基苯磺酸钠、水按照质量比1:1:0.5:97.5混合得到清洗液,将冷轧钢板放入清洗液中超声清洗30min,温度为30℃,取出;采用毛刷辊置于冷轧钢板双表面来回辊压、研磨,然后放入新制备清洗液中超声清洗30min,温度为30℃,取出,采用去离子水漂洗三次。
(2)基板的表调、漂洗
具体为,加入所需的纯水的1/2量,在搅拌状态下缓慢加入胶钛表调剂,再加入剩余的纯水,搅拌均匀。将步骤(1)脱脂后的冷轧钢板放入表调剂溶液中,45℃表调3min,取出,采用去离子水漂洗三次。
其中,胶钛表调剂与纯水总量质量比为1:500。
(3)制备第一钝化层和第二钝化层
具体为,将纳米二氧化硅11.5重量份、纳米三氧化二铝13.5重量份、二氧化钛15重量份、聚酰胺65重量份熔融共混,得到第一钝化层和第二钝化层的原料;将原料分别辊涂在冷轧钢板的两个表面,250℃烘烤30min,空冷降温,得到第一钝化层和第二钝化层。
(4)制备底涂层
具体为,向18重量份的1,4-丁二醇中加入丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物87.5重量份、颜料氧化铬绿、永固橙、联苯胺黄共5重量份,气相二氧化硅5重量份,在57℃下机械搅拌混合均匀,得到浆状物;
将浆状物辊涂在第一钝化层上,210℃烘烤1.5h,空冷降温,得到底涂层。
(5)制备背涂层
具体为,将聚甲基丙烯酸甲酯32重量份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物32重量份、丙烯酸改性醇酸树脂24重量份加至乙醇-水(v:v=1:1)中混合均匀,辊涂在第二钝化层上,300℃烘烤1h,空冷降温,得到背涂层。
(6)制备面涂层
具体为,将纳米二氧化钛7.5重量份、硅灰石粉17.5重量份和多聚磷酸钠1.5重量份混合,在高能球磨机上机械球磨3.5小时,磨球和物料的质量比为10:1,球磨罐转速为450转/分钟,得到粒径为10μm的物料A;
将聚甲基丙烯酸甲酯75重量份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物11重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2.5重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇6重量份高速分散,得到物料B;
将粒径30μm的中空玻璃微珠表面羟基化,然后加至环氧树脂中,超声分散30分钟,在加入碳纳米管,发生原位聚合,碳纳米管负载在中空玻璃微珠表面,形成空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球,其中,中,该空心微珠/碳纳米管/环氧树脂材料中,空玻璃微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:0.5:1.0;取空心微珠/碳纳米管/环氧树脂2重量份、碳化硅/碳纤维14重量份,加至23重量份的聚氨酯树脂中,混合,碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,得到物料C;
将物料A、物料B和物料C混合,并涂覆在步骤(4)制备的底涂层上,220℃烘烤1h,空冷降温,得到抗沾污隐形彩涂板。
测定对水的接触角为170°,为超疏水表面。
实施例2
本发明提供一种抗沾污隐形彩涂板,包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层。
其中,基板为冷轧钢板,厚度为0.5mm。
第一钝化层和第二钝化层分别设置在基板的两个表面,二者材质相同,包括纳米二氧化硅15重量份、纳米三氧化二铝12重量份、二氧化钛20重量份、聚酰胺60重量份。
第一钝化层的厚度为20μm;第二钝化层的厚度为30μm。
底涂层设置在第一钝化层上,包括丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物90重量份、颜料8重量份、1,4-丁二醇16重量份、气相二氧化硅4重量份。
上述丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物中,丙炔的含量为10wt%。
上述颜料为无机颜料和有机颜料按照质量比1:2的混合,无机颜料为氧化铬绿,有机颜料为永固橙、联苯胺黄。
底涂层的厚度为20μm。
面涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯80份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物10重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇3重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇8重量份、纳米二氧化钛5重量份、硅灰石粉15重量份、多聚磷酸钠2重量份、聚氨酯树脂26重量份、空心微珠/碳纳米管/环氧树脂1重量份、碳化硅/碳纤维12重量份。
其中,空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:0.6:0.8,所含的空心微珠为中空陶瓷微珠,粒径20μm;所含的碳纳米管为螺旋型。
面涂层的厚度为40μm。
背涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯30份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物34份、丙烯酸改性醇酸树脂26份。
背涂层厚度为30μm。
本发明还提供采用上述原料制备抗沾污隐形彩涂板的方法,包括以下步骤:
(1)基板的脱脂、漂洗
具体步骤同实施例1。
(2)基板的表调、漂洗
具体步骤同实施例1。
(3)制备第一钝化层和第二钝化层
具体为,将纳米二氧化硅15重量份、纳米三氧化二铝12重量份、二氧化钛20重量份、聚酰胺60重量份熔融共混,得到第一钝化层和第二钝化层的原料;将原料分别辊涂在冷轧钢板的两个表面,265℃烘烤25min,空冷降温,得到第一钝化层和第二钝化层。
(4)制备底涂层
具体为,向16重量份的1,4-丁二醇中加入丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物90重量份,颜料氧化铬绿、永固橙、联苯胺黄共8重量份,气相二氧化硅4重量份,在60℃下机械搅拌混合均匀,得到浆状物;
将浆状物辊涂在第一钝化层上,230℃烘烤1h,空冷降温,得到底涂层。
(5)制备背涂层
具体为,将聚甲基丙烯酸甲酯30重量份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物34重量份、丙烯酸改性醇酸树脂26重量份加至乙醇-水(v:v=1:1)中混合均匀,辊涂在第二钝化层上,320℃烘烤1h,空冷降温,得到背涂层。
(6)制备面涂层
具体为,将纳米二氧化钛5重量份、硅灰石粉15重量份和多聚磷酸钠2重量份混合,在高能球磨机上机械球磨4小时,磨球和物料的质量比为15:1,球磨罐转速为500转/分钟,得到粒径为5μm的物料A;
将聚甲基丙烯酸甲酯80重量份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物10重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇3重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇8重量份高速分散,得到物料B;
将粒径20μm的中空陶瓷微珠表面羟基化,然后加至环氧树脂中,超声分散30分钟,在加入碳纳米管,发生原位聚合,其中,该空心微珠/碳纳米管/环氧树脂材料中,中空玻璃微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:0.6:0.8;取空心微珠/碳纳米管/环氧树脂1重量份、碳化硅/碳纤维12重量份,加至26重量份的聚氨酯树脂中,混合,碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,得到物料C;
将物料A、物料B和物料C混合,并涂覆在步骤(4)制备的底涂层上,230℃烘烤1h,空冷降温,得到抗沾污隐形彩涂板。
测定对水的接触角为160°,为超疏水表面。
实施例3
本发明提供一种抗沾污隐形彩涂板,包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层。
其中,基板为冷轧钢板,厚度为0.4mm。
第一钝化层和第二钝化层分别设置在基板的两个表面,二者材质相同,包括纳米二氧化硅8重量份、纳米三氧化二铝15重量份、二氧化钛10重量份、聚酰胺70重量份。
第一钝化层的厚度为25μm;第二钝化层的厚度为25μm。
底涂层设置在第一钝化层上,包括丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物85重量份、颜料2重量份、1,4-丁二醇20重量份、气相二氧化硅6重量份。
上述丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物中,丙炔的含量为6wt%。
上述颜料为无机颜料和有机颜料按照质量比1:1的混合,无机颜料为氧化铬绿,有机颜料为永固橙、联苯胺黄。
底涂层的厚度为40μm。
面涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯70重量份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物12重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇4重量份、纳米二氧化钛10重量份、硅灰石粉20重量份、多聚磷酸钠1重量份、聚氨酯树脂20重量份、空心微珠/碳纳米管/环氧树脂3重量份、碳化硅/碳纤维16重量份。
其中,空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:0.4:1.2,所含的空心微珠为中空陶瓷微珠和漂珠,粒径40μm;所含的碳纳米管为螺旋型。
面涂层的厚度为35μm。
背涂层包括聚甲基丙烯酸甲酯34份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物30份、丙烯酸改性醇酸树脂22份。
背涂层厚度为40μm。
本发明还提供采用上述原料制备抗沾污隐形彩涂板的方法,包括以下步骤:
(1)基板的脱脂、漂洗
具体步骤同实施例1。
(2)基板的表调、漂洗
具体步骤同实施例1。
(3)制备第一钝化层和第二钝化层
具体为,将纳米二氧化硅8重量份、纳米三氧化二铝15重量份、二氧化钛10重量份、聚酰胺70重量份熔融共混,得到第一钝化层和第二钝化层的原料;将原料分别辊涂在冷轧钢板的两个表面,235℃烘烤40min,空冷降温,得到第一钝化层和第二钝化层。
(4)制备底涂层
具体为,向20重量份的1,4-丁二醇中加入丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物85重量份,颜料氧化铬绿、永固橙、联苯胺黄共2重量份,气相二氧化硅6重量份,在63℃下机械搅拌混合均匀,得到浆状物;
将浆状物辊涂在第一钝化层上,220℃烘烤2h,空冷降温,得到底涂层。
(5)制备背涂层
具体为,将聚甲基丙烯酸甲酯34重量份、丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物30重量份、丙烯酸改性醇酸树脂22重量份加至乙醇-水(v:v=1:1)中混合均匀,辊涂在第二钝化层上,310℃烘烤1h,空冷降温,得到背涂层。
(6)制备面涂层
具体为,将纳米二氧化钛10重量份、硅灰石粉20重量份和多聚磷酸钠1重量份混合,在高能球磨机上机械球磨3小时,磨球和物料的质量比为5:1,球磨罐转速为400转/分钟,得到粒径为13μm的物料A;
将聚甲基丙烯酸甲酯70重量份、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物12重量份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2重量份、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇4重量份高速分散,得到物料B;
将粒径40μm的中空玻璃微珠和漂珠表面羟基化,然后加至环氧树脂中,超声分散30分钟,在加入碳纳米管,发生原位聚合,其中,该空心微珠/碳纳米管/环氧树脂材料中,中空玻璃微珠和漂珠总质量、碳纳米管质量、环氧树脂质量比为1:0.4:1.2;取空心微珠/碳纳米管/环氧树脂3重量份、碳化硅/碳纤维16重量份,加至20重量份的聚氨酯树脂中,混合,碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,得到物料C;
将物料A、物料B和物料C混合,并涂覆在步骤(4)制备的底涂层上,210℃烘烤1h,空冷降温,得到抗沾污隐形彩涂板。
测定对水的接触角为166°,为超疏水表面。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,包括依次层叠设置的面涂层、底涂层、第一钝化层、基板、第二钝化层和背涂层;
其中,所述面涂层包括以下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述面涂层还包括以下重量份的原料:
聚氨酯树脂 20~26份,
空心微珠/碳纳米管/环氧树脂 1~3份,
碳化硅/碳纤维 12~16份。
3.根据权利要求2所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠选自中空玻璃微珠、中空陶瓷微珠、漂珠中的至少一种,空心微珠的粒径为20~40μm;
所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的碳纳米管为螺旋型。
4.根据权利要求3所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述空心微珠/碳纳米管/环氧树脂所含的空心微珠、碳纳米管、环氧树脂的质量比为1:(0.4~0.6):(0.8~1.2)。
5.根据权利要求1-4任一所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述底涂层包括以下重量份的原料:
6.根据权利要求1-4任一所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述第一钝化层和所述第二钝化层材质相同,包括以下重量份的原料:
7.根据权利要求1-4任一所述的抗沾污隐形彩涂板,其特征在于,所述背涂层包括以下重量份的原料:
聚甲基丙烯酸甲酯 30~34份,
丙炔-聚偏二氟乙烯共聚物 30~34份,
丙烯酸改性醇酸树脂 22~26份。
8.一种如权利要求2-7任一所述的抗沾污隐形彩涂板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)对基板进行喷淋脱脂、刷辊研磨、水洗;
(2)对步骤(1)处理过的所述基板的两个表面分别涂覆第一钝化层和第二钝化层,烘干;
(3)在所述第一钝化层上涂覆底涂层、在所述第二钝化层上涂覆背涂层,烘干;
(4)将纳米二氧化钛、硅灰石粉和多聚磷酸钠混合,球磨,得到物料A;将聚甲基丙烯酸甲酯、乙炔-丙烯酸丁酯共聚物、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇高速分散,得到物料B;将碳化硅/碳纤维分散在空心微珠/碳纳米管/环氧树脂微球中,得到物料C;将所述物料A、所述物料B和所述物料C混合,并涂覆在步骤(4)制备的所述底涂层上,烘干,得到抗沾污隐形彩涂板。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述球磨时间为3~4小时;所述物料A的粒径小于15μm。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述烘干温度为210~230℃。
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