CN110564280A - 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法 - Google Patents

一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110564280A
CN110564280A CN201910767236.0A CN201910767236A CN110564280A CN 110564280 A CN110564280 A CN 110564280A CN 201910767236 A CN201910767236 A CN 201910767236A CN 110564280 A CN110564280 A CN 110564280A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
fluorine
coating
acrylate
solvent
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
CN201910767236.0A
Other languages
English (en)
Inventor
陈保卫
杜庶铭
徐冬
高文君
张秩鸣
孙振新
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.)
Guodian New Energy Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Guodian New Energy Technology Research Institute 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 Guodian New Energy Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Guodian New Energy Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910767236.0A priority Critical patent/CN110564280A/zh
Publication of CN110564280A publication Critical patent/CN110564280A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/20—Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225—Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229—Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • 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
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含氟疏水涂料及其制备方法，将含氟聚丙烯酸酯与有机纳米粒子结合，形成全有机超疏水涂料。该涂料按质量百分比计，包括以下组分：A组分为含氟丙烯酸树脂5‑50％，有机纳米或微米材料50‑75％，含氟醇0.1‑2％，溶剂5‑20％；B组分为固化剂。由A组分和B组分按照一定质量比混合制成。本涂料可涂覆于各种基底上，经固化后生成超疏水涂层，使基底具有超疏水性。

Description

一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及疏水涂料技术领域，尤其涉及一种双组份含氟全有机超疏水涂料及其制备和使用方法。
背景技术
超疏水性是一种特殊的润湿性，一般指水滴在固体表面呈球状，接触角大于150度，滚动角小于10度。具有超疏水性质的表面，材料表面能越低，疏水性越好，且当低表面能材料具有微观粗糙结构时，水滴与材料之间会形成一层空气膜，阻碍水对材料表面的润湿，从而形成超疏水状态，产生“滴水不沾”的效果。这种超疏水性质使得超疏水材料具有防水、防腐蚀、防附着、防冰等优异的性质，广泛应用于自清洁、防水和油水分离等领域。
一般来说，超疏水性表面可以通过两种方法来制备：一种是在疏水材料表面(低表面能)上构建粗糙的微米-纳米结构；另一种是对粗糙表面上修饰低表面能的物质。然而，制备超疏水表面的工艺主要有溶胶凝胶法、气相沉积法、刻蚀法、模板法、阳极氧化法等。大部分超疏水材料不仅制备工艺复杂，而且材料表面的微结构极易被破坏，使超疏水性在使用过程中难以保持。
发明内容
本发明的目的是提供一种含氟丙烯酸聚氨酯类双组分超疏水涂料，可以通过常规的涂料施工方法，如喷涂、滚涂、刷涂等，获得超疏水表面。丙烯酸类聚氨酯有着良好的耐候性、耐老化性、耐磨性、韧性、硬度等涂料性质。通过引入含氟单元，利用氟原子效应，一方面极大地降低涂料中树脂的表面能，另一方面提高涂料的耐候性、耐老化性。同时配方中引入含氟醇单元，可以进一步提升涂料的疏水性，可使涂料整体由高疏水(水接触角<150°)提升到超疏水(水接触角>150°)。同时通过引入有机纳米粒子，构筑具有“荷叶效应”的微纳结构，形成全有机超疏水涂料。其中，含氟聚丙烯酸树脂为涂料提供基本的疏水性，以及形成纳米粒子构筑微观形貌的基底；有机纳米粒子形成微纳复合结构，具有微观的结构孔洞和沟槽形貌，提供超疏水的性质。有机纳米粒子与有机含氟树脂形成的全有机超疏水涂料，具有有机材料的良好的韧性，以及有机材料间的良好结合力，能够使涂料形成的微纳结构保持较长寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下方案：
(1)一种双组份含氟疏水涂料，包括由A组分和B组分。A组分为含氟丙烯酸树脂5-50％，有机纳米或微米材料50-75％，含氟醇0.1-2％，溶剂5-20％；B组分为固化剂。
(2)根据(1)所述的疏水涂料，A组分的制备方法包括以下步骤：
①将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入氮气或氩气等惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
②将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
③将②中的经处理的有机纳米粒子，加入①中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A。
(3)根据(1)或(2)所述的疏水涂料，所述B组分由含异氰酸酯基团的化合物溶解于溶剂中所得，浓度为1％～100％。
(4)根据(1)-(3)任一项所述的疏水涂料，所述A组分与B组分的质量混合比例范围为50:1～1:10，例如50:1，40:1，20:1，10:1，5:1，2:1，1:1，1:2，1:3，1:4，1:5，1:6，1:7，1:8，1:9，1:10。
(5)根据(1)-4)任一项所述的疏水涂料，所述的丙烯酸酯类单体，为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或至少两种以上的任意组合。
(6)根据(1)-(5)任一项所述的疏水涂料，所述的含氟丙烯酸酯类单体，为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸1H，1H，2H，2H-十七氟癸酯或丙烯酸1H，1H，2H，2H-十七氟癸酯中的一种或至少两种以上的任意组合。
(7)根据(1)-(6)任一项所述的疏水涂料，所述的功能性单体，为N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酰胺中的一种或至少两种以上的任意组合。
(8)根据(1)-(7)任一项所述的疏水涂料，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或至少两种以上的任意组合。
(9)根据(1)-(8)任一项所述的疏水涂料，所述的有机纳米粒子，为交联聚苯乙烯(PS)纳米粒子、交联聚丙烯酰胺(PAM)纳米微球、PTFE纳米粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米微球的一种或至少两种以上的任意组合。
(10)根据(1)-(9)任一项所述的疏水涂料，所述的有机纳米粒子，粒径分布范围为10-50000纳米。
(11)根据(1)-(10)任一项所述的疏水涂料，所述的含氟醇为氟甲醇、三氟乙醇、全氟丙基乙醇、全氟丁基乙醇、全氟戊基乙醇、全氟己基乙基醇、全氟庚基乙醇、全氟辛基乙醇、六氟异丙醇、全氟叔丁醇中的一种或至少两种以上的任意组合。
(12)根据(1)-(11)任一项所述的疏水涂料，所述的超疏水涂料，其溶剂为苯甲醚、甲苯、二甲苯、乙苯、重芳烃、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或至少两种以上的任意组合。
(13)根据(1)-(12)任一项所述的疏水涂料，所述的超疏水涂料，以质量份数计，A组分中丙烯酸酯类单体10-80份、含氟丙烯酸酯类单体1-90份、功能单体1-30份、引发剂0.01-10份、溶剂20-100份、有机纳米粒子5-150份。
(14)根据(1)-(13)任一项所述的疏水涂料，所述的含异氰酸酯基团的化合物，为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)等化合物及其二聚体、三聚体及预聚物。
(15)根据(1)-(14)任一项所述的疏水涂料，所述各组分混合的过程包括搅拌、超声等方法，搅拌速率在300～3000转/分钟，优选300～1500转/分钟。
(16)根据(1)-(15)任一项所述的疏水涂料，所述涂料可涂覆于玻璃、金属、木材、塑料表面，经过固化干燥后，形成超疏水膜。
(17)根据(1)-(16)任一项所述的疏水涂料，所述涂料可通过喷涂、滚涂、刷涂等方式进行涂覆作业。
疏水性能由静态接触角来表征，是衡量该液体对材料表面润湿性能的重要参数。水在固体表面形成液滴，在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，即为静态接触角。
(18)根据(1)-(17)任一项所述的疏水涂料，所述涂料在基底表面形成的疏水膜的静态接触角为100～180°，例如100.1°、105.3°、110.1°、115.2°、117.5°、120.3°、125.9°、128.6°、130.4°、132.1°、138.6°、145.5°、156.4°、163.3、172.5°、178.8°，优选120°～179°。
(19)一种制备(1)-(18)任一项中超疏水涂料组分A的方法，包括：
a)将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入氮气或氩气等惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
b)将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
c)将b)步骤的制备物在一定搅拌速度下加入a)步骤制备物中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A。
(20)一种制备(1)-(18)任一项中超疏水涂料的方法，包括：
a)将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入氮气或氩气等惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
b)将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
c)将b)步骤的制备物在一定搅拌速度下加入a)步骤制备物中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A；
d)将含异氰酸酯基团的化合物溶解于溶剂中获得组分B；
e)将组分A与组分B混合，混合速率在300～3000转/分钟；
(21)一种(1)-(18)任一项中超疏水涂料使用方法，包括：
a)将所述超疏水涂料涂覆在涂覆物上；
b)经超疏水涂料固化干燥后，制得超疏水膜；
所述步骤a)的涂覆方式为喷涂、滚涂、刷涂、浸润、刮涂或擦涂中的一种或多种。
本发明提供的疏水涂料具有以下有益技术效果：本发明开发的含氟有机超疏水涂料，一方面有着有机含氟丙烯酸类聚氨酯有着优良的耐候性、耐老化性、耐磨性、韧性、硬度等涂料性质，通过引入含氟单元，降低涂料的表面能，具有一定的基本的疏水性能，为涂料中纳米粒子构筑了结合力良好的基底，能够在基底上形成良好的附着力。另一方面，有机纳米粒子在树脂基底中进行微观分散，形成微纳复合结构，为形成涂层后提供超疏水性能。同时，在涂料体系里引入具有活化效果的含氟醇，能够极大的提升疏水涂料的疏水性，可使涂料整体由高疏水(水接触角θ<150°)提升到超疏水状态(水接触角θ>150°)。全有机超疏水涂料相比含无机填料的涂料，具有更佳的韧性和加工性能，不易被磨损。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备的超疏水涂层对水接触角的侧视图，接触角为152.5°。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员应当理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为对本发明保护范围的限制。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过公开商业途径获得的常规产品。
实施例1：
A组分的制备
(1)氮气条件下，150ml反应瓶内放入约40g乙酸丁酯，升温至80℃，逐步滴入由7.5g甲基丙烯酸甲酯MMA、8.1g甲基丙烯酸丁酯BMA、6.9g甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、7.5g甲基丙烯酸十三氟辛酯PFMA的单体和0.66g偶氮二异丁腈AIBN引发剂及20g乙酸丁酯的混合物，0.5h滴完，然后保温2h，补充0.066g AIBN，然后4h后结束反应。
(2)氮气条件下，100ml反应瓶内放入约30g乙酸丁酯、11g纳米PTFE，搅拌速率1000rpm条件下超声分散20min。
(3)在搅拌速率700rpm的条件下，将(2)中经处理后的纳米PTFE悬浊液逐步加入到(1)中，然后加入全氟己基乙基醇0.31g，80℃处理1h后，得到A组分。
B组分的制备：将10g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶解于30g干燥的乙酸丁酯中，得到B组分。
超疏水涂料制备：将A组分与B组分以10:1的比例进行混合，在300rpm条件下混合均匀，即制得超疏水涂料。
将该涂料涂覆于洁净的马口铁片表面，经室温干燥固化4h，得到超疏水涂层。经测试，如图1所示，该试样静态接触角θ为152.5°。
实施例2：
A组分的制备
(1)氮气条件下，150ml反应瓶内放入约40g乙酸丁酯，升温至80℃，逐步滴入由7.5g甲基丙烯酸甲酯MMA、6.9g甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、15.6g甲基丙烯酸十三氟辛酯PFMA的单体和0.58g偶氮二异丁腈AIBN引发剂及20g乙酸丁酯的混合物，0.5h滴完，然后保温2h，补充0.03g AIBN，然后4h后结束反应。
(2)氮气条件下，100ml反应瓶内放入约25g乙酸丁酯、7g交联聚苯乙烯(PS)纳米粒子，搅拌速率800rpm条件下超声分散15min备用。
(3)在搅拌速率700rpm的条件下，将(2)交联PS纳米粒子悬浊液逐步加入到(1)中，同时加入六氟异丙醇0.23g，80℃处理40min，得到A组分。
B组分的制备：将5g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)溶解于10g乙酸丁酯中，得到B组分。
超疏水涂料制备：将A组分与B组分以15:1的比例进行混合，在300rpm条件下混合均匀，即制得超疏水涂料。
将该涂料涂覆于玻璃板表面，经120℃干燥2h，得到超疏水膜。经测试，该试样静态接触角为150.2°。
对比实施例3：
A组分的制备
(1)氮气条件下，150ml反应瓶内放入约40g丙二醇甲醚醋酸酯，升温至80℃，逐步滴入由7.5g甲基丙烯酸甲酯MMA、8.3g甲基丙烯酸丁酯BMA、6.7g丙烯酸-2-羟乙酯HEMA、7.5g甲基丙烯酸十三氟辛酯PFMA的单体和0.67g偶氮二异丁腈AIBN引发剂及20g丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，0.5h滴完，然后保温2h，补充0.067g AIBN，然后5h后结束反应。
(2)氮气条件下，100ml反应瓶内放入约30g丙二醇甲醚醋酸酯、15g交联PMMA纳米微球，搅拌速率1100rpm条件下超声分散30min，然后备用。
(3)在搅拌速率1000rpm的条件下，将(2)中的纳米PTFE悬浊液逐步加入到(1)中，60℃处理50min后，得到A组分。
B组分的制备：将10g二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)溶解于10g丙二醇甲醚醋酸酯中，得到B组分。
超疏水涂料制备：将A组分与B组分以9:1的比例进行混合，在400rpm条件下混合均匀，即制得超疏水涂料。
将该涂料涂覆于玻璃片表面，经150℃固化干燥2h，得到超疏水膜。经测试，该试样静态接触角为136.2°。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其他的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种双组份含氟疏水涂料，其特征在于：按质量百分比计，包括以下组分：A组分为含氟丙烯酸树脂5-50％，有机纳米或微米材料50-75％，含氟醇0.1-2％，溶剂5-20％；B组分为固化剂。
2.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于：A组分通过以下方法制备：
a)将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
b)将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
c)将b)步骤产物在一定搅拌速度下加入a)步骤产物中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A。
3.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于：
B组分由含异氰酸酯基团的化合物溶解于溶剂中所得，浓度为1％～100％。
4.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于：
A组分与B组分的质量混合比例为50:1～1:10。
5.根据权利要求2所述的超疏水涂料，其特征在于：
所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或至少两种以上的任意组合；
所述的含氟丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸1H，1H，2H，2H-十七氟癸酯、丙烯酸1H，1H，2H，2H-十七氟癸酯中的一种或至少两种以上的任意组合；
所述功能单体为N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酰胺中的一种或至少两种以上的任意组合；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的一种或至少两种以上的任意组合。
6.根据权利要求2所述的超疏水涂料，其特征在于：
所述有机纳米粒子为交联聚苯乙烯(PS)纳米粒子、交联聚丙烯酰胺(PAM)纳米微球、PTFE纳米粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米微球的一种或至少两种以上的任意组合。
7.根据权利要求1或2任一项所述的超疏水涂料，其特征在于：
含氟醇为氟甲醇、三氟乙醇、全氟丙基乙醇、全氟丁基乙醇、全氟戊基乙醇、全氟己基乙基醇、全氟庚基乙醇、全氟辛基乙醇、六氟异丙醇、全氟叔丁醇中的一种或至少两种以上的任意组合。
8.根据权利要求2所述的超疏水涂料，其特征在于：
所述有机纳米粒子的粒径分布范围为10-50000纳米。
9.根据权利要求2所述的超疏水涂料，其特征在于：所述溶剂为苯甲醚、甲苯、二甲苯、乙苯、重芳烃、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或至少两种以上的任意组合。
10.根据权利要求2所述的超疏水涂料，其特征在于：以质量份数计，A组分中丙烯酸酯类单体10-80份、含氟丙烯酸酯类单体1-90份、功能单体1-30份、引发剂0.01-10份、溶剂20-100份、有机纳米粒子5-150份。
11.根据权利要求3所述的超疏水涂料，其特征在于：所述含异氰酸酯基团的化合物为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)等化合物及其二聚体、三聚体及预聚物。
12.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于：所述疏水涂料可涂覆于玻璃、金属、木材、塑料表面，经过干燥固化后，形成超疏水膜。
13.根据权利要求12所述的超疏水涂料，其特征在于：所述疏水涂料在覆于玻璃、金属、木材、塑料表面形成的超疏水膜的静态接触角为130～180°。
14.一种制备权利要求1至12任一项中所述超疏水涂料组分A的方法，其特征在于：
a)将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
b)将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
c)将b)步骤的产物在一定搅拌速度下加入a)步骤产物中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A。
15.一种制备权利要求1至12任一项中所述超疏水涂料的方法，其特征在于：
a)将丙烯酸酯类单体、含氟丙烯酸酯类单体、功能单体、引发剂、溶剂加入到反应容器中，往反应容器中充入惰性保护气体，在40～150℃温度下搅拌反应1～72h；
b)将有机纳米粒子和溶剂加入到反应器中，在一定搅拌速度下分散，然后超声处理；
c)将b)步骤的产物在一定搅拌速度下加入a)步骤的产物中并加入含氟醇，搅拌均匀，在10～150℃温度下处理0.1～48h，得到组分A。
d)将含异氰酸酯基团的化合物溶解于溶剂中获得组分B；
e)将组分A与组分B混合，混合速率在300～3000转/分钟。
16.权利要求1至12所述任一项中所述超疏水涂料的使用方法，其特征在于：
a)将所述超疏水涂料涂覆在涂覆物上；
b)经超疏水涂料固化干燥后，制得超疏水膜。
17.根据权利要求16所属的超疏水涂料的使用方法，其特征在于，所述步骤a)的涂覆方式为喷涂、滚涂、刷涂、浸润、刮涂或擦涂中的一种或多种。
CN201910767236.0A 2019-08-20 2019-08-20 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法 Pending CN110564280A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910767236.0A CN110564280A (zh) 2019-08-20 2019-08-20 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910767236.0A CN110564280A (zh) 2019-08-20 2019-08-20 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110564280A true CN110564280A (zh) 2019-12-13

Family

ID=68775213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910767236.0A Pending CN110564280A (zh) 2019-08-20 2019-08-20 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110564280A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608630A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 江门谦信化工发展有限公司 一种疏水涂覆液及其制备方法和应用
CN113637370A (zh) * 2021-08-03 2021-11-12 广州先进技术研究所 一种基于全聚合物的超疏液表面材料及其制备方法
CN113637401A (zh) * 2021-08-27 2021-11-12 浙江大学 一种双组份耐磨超疏水涂料的制备方法及应用
JP7098075B1 (ja) 2022-01-19 2022-07-08 第一工業製薬株式会社 分散剤、分散液及び物品
CN115491653A (zh) * 2022-08-09 2022-12-20 电子科技大学(深圳)高等研究院 一种温度梯度调控的化学气相沉积制备疏水膜的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000040633A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Composition for manufacturing coatings having a low surface energy, such coatings, and method for manufacturing same
CN105255324A (zh) * 2015-11-25 2016-01-20 蓬莱蔚阳新材料有限公司 超长持久防腐的低表面能憎水憎油涂层及其制备工艺
CN107903357A (zh) * 2017-09-30 2018-04-13 合众（佛山）化工有限公司 含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法
CN108610780A (zh) * 2016-12-02 2018-10-02 洛阳尖端技术研究院 一种氟碳树脂涂料及其制备方法
CN109504257A (zh) * 2018-10-29 2019-03-22 国电新能源技术研究院有限公司 一种疏水涂料
CN109762276A (zh) * 2018-12-27 2019-05-17 浙江大学 一种高介电常数全有机复合疏水材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000040633A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Composition for manufacturing coatings having a low surface energy, such coatings, and method for manufacturing same
CN105255324A (zh) * 2015-11-25 2016-01-20 蓬莱蔚阳新材料有限公司 超长持久防腐的低表面能憎水憎油涂层及其制备工艺
CN108610780A (zh) * 2016-12-02 2018-10-02 洛阳尖端技术研究院 一种氟碳树脂涂料及其制备方法
CN107903357A (zh) * 2017-09-30 2018-04-13 合众（佛山）化工有限公司 含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂及其制备方法
CN109504257A (zh) * 2018-10-29 2019-03-22 国电新能源技术研究院有限公司 一种疏水涂料
CN109762276A (zh) * 2018-12-27 2019-05-17 浙江大学 一种高介电常数全有机复合疏水材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HU LIU ETAL.: "Fabrication of Stable Superhydrophobic Coatings with Bicomponent Polyurethane/Polytetrafluoroethylene Composites", 《ASIAN JOURNAL OF CHEMISTRY》 *
吴超等: "《微颗粒黏附与清除》", 31 January 2014, 冶金工业出版社 *
杨铁军: "《产业专利分析报告 第26册 氟化工》", 31 May 2014, 知识产权出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608630A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 江门谦信化工发展有限公司 一种疏水涂覆液及其制备方法和应用
CN112608630B (zh) * 2020-12-04 2022-03-22 江门谦信化工发展有限公司 一种疏水涂覆液及其制备方法和应用
CN113637370A (zh) * 2021-08-03 2021-11-12 广州先进技术研究所 一种基于全聚合物的超疏液表面材料及其制备方法
CN113637401A (zh) * 2021-08-27 2021-11-12 浙江大学 一种双组份耐磨超疏水涂料的制备方法及应用
JP7098075B1 (ja) 2022-01-19 2022-07-08 第一工業製薬株式会社 分散剤、分散液及び物品
WO2023140022A1 (ja) * 2022-01-19 2023-07-27 第一工業製薬株式会社 分散剤、分散液及び物品
JP2023105627A (ja) * 2022-01-19 2023-07-31 第一工業製薬株式会社 分散剤、分散液及び物品
CN115491653A (zh) * 2022-08-09 2022-12-20 电子科技大学(深圳)高等研究院 一种温度梯度调控的化学气相沉积制备疏水膜的方法
CN115491653B (zh) * 2022-08-09 2023-10-27 电子科技大学(深圳)高等研究院 一种温度梯度调控的化学气相沉积制备疏水膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110564280A (zh) 一种双组份含氟疏水涂料及其制备和使用方法
Fu et al. Mechanically robust, self-healing superhydrophobic anti-icing coatings based on a novel fluorinated polyurethane synthesized by a two-step thiol click reaction
JP6728067B2 (ja) 超疎水性または超親水性表面の新規製造方法
Ming et al. Low surface energy polymeric films from solventless liquid oligoesters and partially fluorinated isocyanates
CN109504257A (zh) 一种疏水涂料
CN111393561B (zh) 含氟聚丙烯酸树脂和疏水组合物及它们制备方法和应用和疏水涂料组合物及其制备方法
CN104073116B (zh) 一种超双疏涂层的制备方法
US20060019114A1 (en) Method of preparing nano-structured surface coatings and coated articles
Yang et al. Surface properties and self-cleaning ability of the fluorinated acrylate coatings modified with dodecafluoroheptyl methacrylate through two adding ways
CN101809101A (zh) 亲水性被覆剂、亲水性被膜以及亲水性基材
CN112144287B (zh) 一种改性空心微球接枝润滑油制备超滑防污表面的方法
JP7360051B2 (ja) 超撥液性被膜及び超撥液性硬化性被膜形成用組成物
CN114058222B (zh) 一种双重自修复超疏水涂料及其制备方法
Zhu et al. Superhydrophobic coating with multiscale structure based on crosslinked silanized polyacrylate and nanoparticles
WO2015078099A1 (zh) 一种具有普适性的超双疏表面及其制备方法
EP3455268B1 (en) Interpenetrating polymer networks
Ma et al. Robust hybrid omniphobic surface for stain resistance
JPWO2018181147A1 (ja) 塗料組成物
Wang et al. Synthesis of UV-curable polyurethane acrylate modified with polyhedral oligomeric silsesquioxane and fluorine for iron cultural relic protection coating
CN105418837B (zh) 一种相分离致多孔超疏水涂层材料的制备方法
JP2019520440A5 (zh)
CN114524900A (zh) 一种混凝土用超疏水杂化乳液及其制备方法
CN116891683B (zh) 一种聚二甲基硅氧烷双疏涂层、制备方法及应用
CN114350261A (zh) 一种耐久性多功能仿生超疏水涂层及其制备方法
CN116096770A (zh) 涂料用组合物

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191213