CN109439194B - 一种具有长效耐久超疏水功能的涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及表面疏水剂，尤其涉及一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，有效成分为多官能团含氟呋喃衍生物，其结构为：

Description

一种具有长效耐久超疏水功能的涂料
技术领域
本发明涉及表面疏水剂，尤其涉及一种具有长效耐久超疏水功能的涂料。
背景技术
自然界中的荷叶、蝴蝶翅膀、花瓣等可以做到滴水不沾，是由于水滴与物体的接触角＞150°，形成了超疏水现象，其核心本质是极低的表面能和粗糙的微纳结构，使得水滴不易铺展。尽管人们已经可以制备种类较多的超疏水涂料，然而，目前超疏水材料还没有大规模推广，这主要是与基底的附着力差和不透明两个原因所限制。常见的超疏水材料一般由低表面能的材料，如：含氟烃类、长链烷烃等组成，可实现一定的疏水性能；进一步结合纳米材料及纳米结构，如二氧化钛、氧化铝、二氧化硅等，可进一步提升疏水特性。但由于低表面能的需要，这类含氟烃类、长链烷烃等不能含有极性强的羧基、羟基等，使得材料附着力低。同时二氧化钛、氧化铝、二氧化硅等纳米材料的光散射作用是导致超疏水材料在光学上不透明，影响了疏水技术的大规模应用。
申请号为CN201410801766.X的专利提出了一种疏水涂料，以含氟聚合物为主要作用材料，疏水性能良好，然而有机树脂形成的有机高分子膜通常无法和玻璃表面羟基以化学键结合，附着力较低，且膜的硬度不高，寿命不长。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种长效耐久超疏水功能的涂料，以多官能团含氟呋喃衍生物为核心，附着力强，透明度好。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，有效成分为多官能团含氟呋喃衍生物，其结构为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
。
优选的，n=1-10。
多官能团含氟呋喃衍生物以呋喃环为主体，呋喃环本身能吸收紫外光，用于提升疏水材料的抗紫外老化能力及减少紫外线透过率，延长涂料的寿命。该结构上取代有羧基和羟基，有较强的亲和性，可以和不同基底材料进行结合，提高附着力。其中一个侧链为含氟烷烃，用于降低表面能，提高材料的疏水性。
优选的，还包括pH值缓冲调节剂、助剂以及溶剂；所述多官能团含氟呋喃衍生物的浓度为0.01-30%，所述pH值缓冲调节剂的浓度为0.001-10%，所述助剂的浓度为0.1-10%。
优选的，所述pH值缓冲调节剂为氨水溶液或NaOH溶液或NH4Cl溶液。
优选的，所述助剂为聚醚有机硅成膜助剂，浓度为0.05%-5%。
优选的，所述助剂为曲拉通或SDS或聚乙烯吡咯烷酮。
优选的，所述溶剂为水或石油醚或醇类溶剂或酮类溶剂或酯类溶剂。
优选的，所述涂料可以用于玻璃、陶瓷、织物、塑料、漆面基材，尤其适合汽车玻璃和汽车车身油漆表面。
本发明通过将多官能团含氟呋喃衍生物、pH值缓冲调节剂及助剂按合适比例混合溶解在溶剂中，得到稳定的疏水性涂料，本发明的接触角可以达到150°以上，疏水效果好且附着力强，尤其适合汽车玻璃和汽车油漆，具有超疏水性能。
具体实施方式
本具体实施方法仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
实施例1：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，多官能团含氟呋喃衍生物，n=1，浓度0.01%，氨水溶液0.001%，聚醚有机硅成膜助剂浓度为5%，溶于水中得到涂料。
实施例2：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，多官能团含氟呋喃衍生物，n=2，浓度5%，氨水溶液1%，聚醚有机硅成膜助剂浓度为3%，溶于水中得到涂料。
实施例3：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，多官能团含氟呋喃衍生物，n=5，浓度10%，NaOH溶液10%，曲拉通浓度为0.1%，溶于水中得到涂料。
实施例4：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，多官能团含氟呋喃衍生物，n=10，浓度0.1%，pH缓冲调节剂0.1%，聚醚有机硅成膜助剂浓度为5%，溶于水中得到涂料。
实施例5：
一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，多官能团含氟呋喃衍生物，n=3，浓度30%，pH缓冲调节剂10%，聚醚有机硅成膜助剂浓度为5%，溶于水中得到涂料。
对比例1：
市售SJ10。
对比例2:
市售蓝星BP9400。
对比例3:
市售DC-128。
将对比例和实施例测试，使用方法：将玻璃用洗洁精，或者其他清洗剂，彻底清洗干净，直至表面没有油污，晾干后，在表面喷涂疏水剂，24H后测试。
耐酸性测试：pH=1的强酸浸泡48h接触角变化率。
耐碱性测试：pH=14的强碱浸泡48h接触角变化率。
耐紫外老化测试：置于紫外灯下照射300h观察外观。
耐磨性测试：在海绵完全润湿的情况下，载荷1N在镀膜玻璃上来回摩擦400000来回后的接触角变化率。
得到数据如下表所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
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 (8)

1.一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：有效成分为多官能团含氟呋喃衍生物，其结构为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中n=1-10。
2.根据权利要求1所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：还包括pH值缓冲调节剂、助剂以及溶剂；所述多官能团含氟呋喃衍生物的浓度为0.01-30%，所述pH值缓冲调节剂的浓度为0.001-10%，所述助剂的浓度为0.1-10%。
3.根据权利要求2所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述pH值缓冲调节剂为氨水溶液或NaOH溶液或NH4Cl溶液。
4.根据权利要求2所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述助剂为聚醚有机硅成膜助剂，浓度为0.05%-5%。
5.根据权利要求2所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述助剂为曲拉通或SDS或聚乙烯吡咯烷酮。
6.根据权利要求2所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述溶剂为水或石油醚或醇类溶剂或酮类溶剂或酯类溶剂。
7.根据权利要求2所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述涂料用于玻璃、陶瓷、织物、塑料、漆面基材。
8.根据权利要求7所述的一种具有长效耐久超疏水功能的涂料，其特征在于：所述涂料用于汽车玻璃和汽车车身油漆表面。
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