CN111440517A - 高清防雾涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清防雾涂料，包括以下重量份的原料：甲基烯丙基醚20‑60重量份；聚酯丙烯酸单体30‑70重量份；聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物30‑70重量份；全氟辛基磺酸四乙基胺1‑10重量份；3‑丙‑2‑烯酰氧基丙烷‑1‑磺酸钠1‑10重量份；纳米铜0.5‑15重量份；纳米二氧化钛0.5‑15重量份；纳米三氧化二铝0.5‑15重量份；助剂20‑70重量份。本发明的高清防雾涂料通过在基材表面涂覆形成涂层，能使基材获得优异的防雾性能，且形成的涂层具有高透光性能、良好的粘结强度、高耐候性能和高耐水性能，具有很好的市场应用前景。

Description

高清防雾涂料

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种高清防雾涂料。

背景技术

透明基材如玻璃、透明塑料等在使用过程中因内外温度变化，造成空气中水汽凝结在基材表面，以不透明的"雾"的方式形成。日常生活中有诸多情况会面临结雾的现象，例如：天气湿冷时，车窗或者是大楼的玻璃帷幕容易结雾而影响驾驶人或室内人员的视线；气温较冷时，机车骑士的安全帽镜片或者是护目镜容易因为呼吸而结雾；以及医护人员佩戴的透明防护罩使用，因呼吸经常会在防护罩上结雾，影响视线。因此，物品表面的结雾现象会在许多使用场景中造成使用者的不便，研制具有优异防雾性能的材料具有重要意义。

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，提供一种高清防雾涂料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高清防雾涂料，包括以下重量份的原料：

优选的是，包括以下重量份的原料：

优选的是，包括以下重量份的原料：

优选的是，包括以下重量份的原料：

优选的是，所述助剂包括流平剂、偶联剂、固化剂和溶剂。

优选的是，所述流平剂包括氟改性丙烯酸流平剂、磷酸酯改性丙烯酸、有机改性聚硅氧烷中的一种或多种。

优选的是，所述偶联剂包括缩水甘油醚类硅烷、乙烯基类硅烷、氨基类硅烷中的一种或多种。

优选的是，所述固化剂包括全甲醚化氨基树脂、甘脲树脂、甲阶酚醛树脂、二氨基环己烷、间氨基甲胺中的一种或多种。

优选的是，所述溶剂包括异丙醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。

一种高清防雾涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述溶剂分为四份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂和第四份溶剂；

2)将所述甲基烯丙基醚、聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物用所述第一份溶剂在65-120℃下搅拌溶解1-3小时，然后降温至40-55℃，并保温，得到第一混合物；

将所述全氟辛基磺酸四乙基胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠用所述第二份溶剂搅拌溶解15-60分钟，得到第二混合物；

将纳米铜、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝加入到所述第三份溶剂中，搅拌15-60分钟，得到第三混合物；

将所述偶联剂和流平剂加入到所述第四份溶剂中，搅拌10-45分钟，得到第四混合物；

3)将所述第三混合物加入到所述第一混合物中，搅拌15-30分钟；再加入所述第二混合物，搅拌10-30分钟；然后再加入所述第四混合物，搅拌10-30分钟；最后加入所述固化剂，搅拌10-45分钟；

4)冷却至30℃以下，得到高清防雾涂料。

本发明的有益效果是：本发明的高清防雾涂料通过在基材表面涂覆形成涂层，能使基材获得优异的防雾性能，且形成的涂层具有高透光性能、良好的粘结强度、高耐候性能和高耐水性能，具有很好的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明的一种高清防雾涂料，包括以下重量份的原料：

其中，所述助剂包括流平剂、偶联剂、固化剂和溶剂。所述流平剂包括氟改性丙烯酸流平剂、磷酸酯改性丙烯酸、有机改性聚硅氧烷中的一种或多种。所述偶联剂包括缩水甘油醚类硅烷、乙烯基类硅烷、氨基类硅烷中的一种或多种。所述固化剂包括全甲醚化氨基树脂、甘脲树脂、甲阶酚醛树脂、二氨基环己烷、间氨基甲胺中的一种或多种。所述溶剂包括异丙醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。

其中，聚酯丙烯酸单体具有优良的柔韧性和非常低的膜收缩，且具有优异的附着力；聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物的添加能提高韧性和耐候性；甲基烯丙基醚作为亲水性单体，其添加能有效提高亲水性能和透明性，降低表面接触角，改善抗雾性能。聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物、甲基烯丙基醚的复配添加能起到协同增强的效果，提高韧性、耐候性、亲水性能和透明性。

其中，全氟辛基磺酸四乙基胺和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠均能起到防雾性能，复配使用具有“1+1＞2”的协同增强效果，能显著提高涂料的抗雾性能。

其中，纳米二氧化钛能提高透明性能和粘结强度，通过掺杂纳米铜后能极大提高涂料形成的膜的亲水性能，大大降低接触角；纳米三氧化二铝具有较好的亲水性，且能促进材料的均匀，其添加还能进一步提高形成的膜的强度。纳米二氧化钛、纳米铜、纳米三氧化二铝的复配添加能起到协同增强的效果，大大提高涂料形成的膜的亲水性能、透明性能和强度。且优选为纳米二氧化钛、纳米铜、纳米三氧化二铝的质量比为1:1:1。

本发明还提供该高清防雾涂料的制备方法，其包括以下步骤：

1)将所述溶剂分为四份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂和第四份溶剂；

2)将所述甲基烯丙基醚、聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物用所述第一份溶剂在65-120℃下搅拌溶解1-3小时，然后降温至40-55℃，并保温，得到第一混合物；

将所述全氟辛基磺酸四乙基胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠用所述第二份溶剂搅拌溶解15-60分钟，得到第二混合物；

将纳米铜、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝加入到所述第三份溶剂中，搅拌15-60分钟，得到第三混合物；

将所述偶联剂和流平剂加入到所述第四份溶剂中，搅拌10-45分钟，得到第四混合物；

3)将所述第三混合物加入到所述第一混合物中，搅拌15-30分钟；再加入所述第二混合物，搅拌10-30分钟；然后再加入所述第四混合物，搅拌10-30分钟；最后加入所述固化剂，搅拌10-45分钟；

4)冷却至30℃以下，得到高清防雾涂料。

通过将溶剂分为4份，分别溶解相应的原料，然后再混合，能促进各组分充分混匀，提高制得的涂料的综合性能。

以上为本发明的总体构思，以下在其基础上提供具体的实施例和对比例，以作详细说明。

实施例1

一种高清防雾涂料，其包括以下重量份的原料：

其中，所述助剂包括2重量份的流平剂、3重量份的偶联剂、3重量份的固化剂和52重量份的溶剂。所述流平剂为氟改性丙烯酸流平剂和有机改性聚硅氧烷中的混合物。所述偶联剂为缩水甘油醚类硅烷和乙烯基类硅烷的混合物。所述固化剂为二氨基环己烷。所述溶剂为异丙醇。

该高清防雾涂料的制备方法，其包括以下步骤：

1)将所述溶剂分为四份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂和第四份溶剂；

2)将所述甲基烯丙基醚、聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物用所述第一份溶剂在85℃下搅拌溶解2小时，然后降温至40℃，并保温，得到第一混合物；

将所述全氟辛基磺酸四乙基胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠用所述第二份溶剂搅拌溶解30分钟，得到第二混合物；

将纳米铜、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝加入到所述第三份溶剂中，搅拌30分钟，得到第三混合物；

将所述偶联剂和流平剂加入到所述第四份溶剂中，搅拌20分钟，得到第四混合物；

3)将所述第三混合物加入到所述第一混合物中，搅拌20分钟；再加入所述第二混合物，搅拌20分钟；然后再加入所述第四混合物，搅拌20分钟；最后加入所述固化剂，搅拌30分钟；

4)冷却至30℃以下，得到高清防雾涂料。

实施例2

与实施例1的区别仅在于各组分的含量不同，具体为：

该高清防雾涂料包括以下重量份的原料：

实施例3

与实施例1的区别仅在于各组分的含量不同，具体为：

该高清防雾涂料包括以下重量份的原料：

实施例4

与实施例1的区别仅在于各组分的含量不同，具体为：

该高清防雾涂料包括以下重量份的原料：

以下提供对比例。

对比例1

与实施例1的不同之处仅在于：不包括聚酯丙烯酸单体和聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物，且甲基烯丙基醚的重量份为105。

对比例2

与实施例1的不同之处仅在于：不包括甲基烯丙基醚和聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物，且聚酯丙烯酸单体的重量份为105。

对比例3

与实施例1的不同之处仅在于：不包括甲基烯丙基醚和聚酯丙烯酸单体，且聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物的重量份为105。

对比例4

与实施例1的不同之处仅在于：不包括全氟辛基磺酸四乙基胺和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠。

对比例5

与实施例1的不同之处仅在于：不包括全氟辛基磺酸四乙基胺，且3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的重量份为3.5。

对比例6

与实施例1的不同之处仅在于：不包括3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠，且全氟辛基磺酸四乙基胺的重量份为3.5。

对比例7

与实施例1的不同之处仅在于：不包括纳米铜、纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝。

对比例8

与实施例1的不同之处仅在于：不包括纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝，且纳米铜的重量份为3。

对比例9

与实施例1的不同之处仅在于：不包括纳米铜和纳米三氧化二铝，且纳米二氧化钛的重量份为3。

对比例10

与实施例1的不同之处仅在于：不包括纳米铜和纳米二氧化钛，且纳米三氧化二铝的重量份为3。

将实施例1-4和对比例1-8制得的高清防雾涂料涂覆于玻璃表面(玻璃表面预先经清洗，并用氮气吹干，当然也可采用其他透明基材代替玻璃)，经UV固化后得到高清防雾涂层，然后对该高清防雾涂层进行以下性能测试：

测试项目包括如下：

1、接触角测试：JYSP-360型接触角测定仪；

2、雾度：积分球雾度计；

3、透光率：LAMBDA35型分光光度计；

4、附着力：百格法

5、铅笔硬度

按照ASTM D3363-2005《铅笔试验法测定涂膜硬度的标准试验方法》进行测试，YASUDA铅笔硬度计，负荷750g，进行铅笔硬度测试；

6、耐人工老化：测试标准：GBT 14522-2008

7、耐水性：

测试方法：去离子水常温浸泡72小时，检测是否出现起泡、脱落或溶胀，；

评价方法：不出现起泡、脱落或溶胀，则说明耐水性合格；否则为耐水性不合格。

测试结果如下表1所示

表1：性能检测结果记录表

从上表的实施例1-4的测试结果可以得到以下结论：

本发明的高清防雾涂料获得的涂层，具有优异的防雾性能、高透光性能，良好的强度、附着力及耐水、耐候性能。

通过实施例2、3与实施例1的对比结果可以发现，纳米二氧化钛、纳米铜、纳米三氧化二铝的质量比为1:1:1时优于其他两种方案。

通过对比例1-3与实施例1的对比结果可以得出：聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物或甲基烯丙基醚单独使用时效果均不如三者复配使用，可以说明三者复配添加后，在提高韧性、耐候性、亲水性能和透明性上，能起到协同增强的效果。

通过对比例4与实施例1的对比结果可以得出：全氟辛基磺酸四乙基胺和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠对提高抗雾性能方面具有重要作用。

通过对比例5、6与实施例1的对比结果可以得出：全氟辛基磺酸四乙基胺和3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠复配使用时，对提高抗雾性能方面能起到协同增强的效果。

通过对比例7与实施例1的对比结果可以得出：纳米铜、纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝对提高涂层的亲水性能、透明性能和强度方面具有重要作用。

通过对比例8-10与实施例1的对比结果可以得出：纳米铜、纳米二氧化钛或纳米三氧化二铝单独使用时效果均不如三者复配使用，可以说明三者复配添加后，在提高涂层的亲水性能、透明性能和强度方面能起到协同增强的效果。

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)

1.一种高清防雾涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的高清防雾涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1所述的高清防雾涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

4.根据权利要求1所述的高清防雾涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的高清防雾涂料，其特征在于，所述助剂包括流平剂、偶联剂、固化剂和溶剂。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的高清防雾涂料，其特征在于，所述流平剂包括氟改性丙烯酸流平剂、磷酸酯改性丙烯酸、有机改性聚硅氧烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的高清防雾涂料，其特征在于，所述偶联剂包括缩水甘油醚类硅烷、乙烯基类硅烷、氨基类硅烷中的一种或多种。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的高清防雾涂料，其特征在于，所述固化剂包括全甲醚化氨基树脂、甘脲树脂、甲阶酚醛树脂、二氨基环己烷、间氨基甲胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的高清防雾涂料，其特征在于，所述溶剂包括异丙醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚中的一种或多种。

10.根据权利要求5所述的高清防雾涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将所述溶剂分为四份：第一份溶剂、第二份溶剂、第三份溶剂和第四份溶剂；

2)将所述甲基烯丙基醚、聚酯丙烯酸单体、聚氨酯改性丙烯酸树脂预聚物用所述第一份溶剂在65-120℃下搅拌溶解1-3小时，然后降温至40-55℃，并保温，得到第一混合物；

将所述全氟辛基磺酸四乙基胺、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠用所述第二份溶剂搅拌溶解15-60分钟，得到第二混合物；

将纳米铜、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝加入到所述第三份溶剂中，搅拌15-60分钟，得到第三混合物；

将所述偶联剂和流平剂加入到所述第四份溶剂中，搅拌10-45分钟，得到第四混合物；

3)将所述第三混合物加入到所述第一混合物中，搅拌15-30分钟；再加入所述第二混合物，搅拌10-30分钟；然后再加入所述第四混合物，搅拌10-30分钟；最后加入所述固化剂，搅拌10-45分钟；

4)冷却至30℃以下，得到高清防雾涂料。