CN111732345A - 一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其技术方案要点是：包括如下步骤：(1)、常温下，将甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的共聚树脂溶于有机溶剂中，在常温下进行搅拌，得到溶液A；(2)、常温下，将气相二氧化硅溶于乙醇中，搅拌溶解，得到溶液B；(3)、将步骤(1)所得溶液A涂在玻璃上，常温下静置4‑6分钟，溶液A固化后涂上溶液B，常温下放置干燥，即得到透明的超疏水复合涂层。本申的制备方法，通过原料简单的混合就能在常温下快速合成超疏水材料，通过简单的滚涂工艺就能实现大面积的施工，合成条件简单，快速，条件温和，避免了长时间的加热等步骤，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及超疏水材料领域，更具体地说，它涉及一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法。
背景技术
超疏水玻璃是指其表面与水的接触角大于150o，滚动角小于10o，且为透明的一类特殊材料，由于其具有优异的性能(如拒水，防污等)，超疏水玻璃已被广泛用于人们日常生活和工业中。
通常，玻璃中构建超疏水表面可以通过以下两种方式实现：一是利用有机硅烷或者氟树脂等低表面能物质修饰粗糙表面，二是在疏水表面构造一定的粗糙度。当前，已经有很多关于超疏水玻璃制备的报道，如许等人利用疏水纳米SiO2和中性硅酮结构胶为原料制备出了透明超疏水SiO2/硅酮胶复合涂层。
但现有的制备方法中，虽然可以制备出透明超疏水复合涂层，但是该复合涂层需要的固化时间为2～4小时，且其操作较繁琐，需要高温条件，长时间的反应及特殊的设备，会限制了其大规模地工业化生产。
因此，开发出一种简单、快捷、温和的合成超疏水玻璃方法对于其工业化生产具有现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，制备过程更加方便，可简便快速地合成出透明超疏水复合涂层。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，包括如下步骤：
(1)、常温下，将甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的共聚树脂溶于有机溶剂中，在常温下进行搅拌，得到溶液A；
(2)、常温下，将气相二氧化硅溶于乙醇中，搅拌溶解，得到溶液B；
(3)、将步骤(1)所得溶液A涂在玻璃上，常温下静置4-6分钟，溶液A固化后涂上溶液B，常温下放置干燥，即得到透明的超疏水复合涂层。
进一步地，所述步骤(1)中的搅拌时间为1-10分钟。
进一步地，所述步骤(2)中的搅拌时间为5-20分钟。
进一步地，所述步骤(3)中的放置时间为1-20分钟。
进一步地，所述有机溶剂为乙醇和乙酸乙酯混合溶液。
进一步地，所述共聚树脂、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:(5-15):(10-15)。
进一步地，所述气相二氧化硅和乙醇的质量比为1:(15-25)。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过本发明所述的方法使用共聚树脂、气相二氧化硅、有机溶剂在常温下反应5分钟就能制备出超疏水材料。
2、本发明所选用的甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚树脂属于热塑性丙烯酸树脂，热塑性丙烯酸树脂为挥发性物质，干燥速度特别快，靠溶剂才能挥发干燥，其成膜主要靠溶剂挥后使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜，成膜过程中没有交联反应发生。且选用的乙酸乙酯和乙醇混合溶液属于易挥发快干型溶剂，大大加快了该树脂的固化过程。
3、本发明所制备的超疏水复合涂层近乎透明，具有良好的透光率。
4、本发明仅通过原料简单的混合就能在常温下快速合成超疏水材料，通过简单的滚涂工艺就能实现大面积的施工，合成条件简单，快速，条件温和，避免了长时间的加热等步骤，节约能源。
附图说明
图1为实施例1的透明超疏水材料通过滚涂工艺作用于玻璃后与水滴的接触角图片；
图2为超疏水玻璃的透明性图片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
室温下，将0.4g甲基丙烯酸和甲基丙烯甲酯的共聚树脂溶于乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，搅拌，得到溶液A。随后将0.4g气相二氧化硅溶于12.2ml无水乙醇，溶解，得到溶液B。然后采用滚涂工艺，首先在玻璃上滚涂溶液A，待表面稍干(约5分钟)后，再在其表面滚涂溶液B。随后在常温下干燥5分钟，即得到具有良好透明性能的超疏水玻璃。
实施例2
室温下，将0.4g甲基丙烯酸和甲基丙烯甲酯的共聚树脂溶于乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，搅拌，得到溶液A。随后将0.2g气相二氧化硅溶于无水乙醇，溶解，得到溶液B。然后采用滚涂工艺，首先在玻璃上滚涂溶液A，待表面稍干(约5分钟)后，再在其表面滚涂溶液B。随后在常温下干燥5分钟，即得到具有良好透明性能的超疏水玻璃。
实施例3
室温下，将0.4g甲基丙烯酸和甲基丙烯甲酯的共聚树脂溶于乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，搅拌，得到溶液A。随后将2g气相二氧化硅溶于无水乙醇，溶解，得到溶液B。然后采用滚涂工艺，首先在玻璃上滚涂溶液A，待表面稍干(约5分钟)后，再在其表面滚涂溶液B。随后在常温下干燥5分钟，即得到具有良好透明性能的超疏水玻璃。
采用中国东莞市普赛特检测设备有限公司生产的整体倾斜接触角测量仪对本发明实施例制得的透明超疏水材料的疏水性能进行表征。
以实施例1为例，对本发明所制备的透明超疏水材料的超疏水性能以及透光率进行测试分析，其它实施例分析结果基本同实施例1，不一一提供。
超疏水性能测试：
图1为本发明超疏水材料通过滚涂工艺作用于玻璃后与水滴的接触角图片。
从图1中可以看出，水在金属围蔽板材料表面的接触角为156.5°，大于150°，说明材料具有很好的超疏水性能。
透光率测试：
图2为超疏水玻璃的透明性图片。
从图2中可以看出，超疏水玻璃下的字体和图标都很清晰，说明该制备方法制备的超疏水复合涂层具有很好的透光率。
综上所述，采用本发明的制备方法可以制备出透明超疏水材料，其具有良好的超疏水效果以及透光率，生产过程简单实用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、常温下，将甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的共聚树脂溶于有机溶剂中，在常温下进行搅拌，得到溶液A；
(2)、常温下，将气相二氧化硅溶于乙醇中，搅拌溶解，得到溶液B；
(3)、将步骤(1)所得溶液A涂在玻璃上，常温下静置4-6分钟，溶液A固化后涂上溶液B，常温下放置干燥，即得到透明的超疏水复合涂层。
2.根据权利要求1所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌时间为1-10分钟。
3.根据权利要求1所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的搅拌时间为5-20分钟。
4.根据权利要求1所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的放置时间为1-20分钟。
5.根据权利要求1所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇和乙酸乙酯混合溶液。
6.根据权利要求5所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述共聚树脂、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:(5-15):(10-15)。
7.根据权利要求1所述的常温快速制备透明超疏水复合涂层的方法，其特征在于，所述气相二氧化硅和乙醇的质量比为1:(15-25)。
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