CN111909593A - 一种pp塑料表面自清洁复合涂层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料及其制备方法,包括如下物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶、环氧树脂类胶粘剂、无水乙醇、非离子型表面活性剂和抗氧稳定剂。其中所述的超强疏水性纳米SiO2气凝胶是指采用Na2SiO3溶液与盐酸进行凝胶反应制得的纳米SiO2气凝胶粗产物,经进一步端基修饰反应后制得的超强疏水性纳米SiO2气凝胶。将该复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度0.5~1.5mm,自然风干后,即形成超强疏水性SiO2气凝胶复合涂层。通过对该复合涂层的水接触角、水滴滑落角、表面张力和耐沾污性试验,其结果完全满足作为表面自清洁涂层材料的技术要求。

Description

一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料及其制备方法,属于复合材料科学的应用技术技术领域。
背景技术
“荷叶效应”是自然界中存在的一种神奇现象。荷叶可以在淤泥中保持洁净,这种自清洁能力可以让它免受自然界中无处不在的污垢和病菌侵害。受这一现象的启发,利用仿生手段创建功能表面,那么自清洁效果几乎可以应用于任何材料表面。
2015年曾报道欧盟第七研发框架计划(FP7)提供部分资助,在研究荷叶材料与表面微结构的基础上,优化和升级汽车用塑料材料与表面的疏水性及自清洁功能,成功研制开发出创新型疏水性自清洁汽车用塑料工程技术及生产工艺。该技术及生产工艺成本低廉,已成功申请多项专利,但目前国内仍未见实际应用的产品出现。
国内外通常采用改性硅树脂进行自清洁材料的生产,主要有有机硅树脂类纳米涂料和氟碳型纳米涂料,这些产品的生产成本高,生产工艺过程复杂。而纳米SiO2气凝胶是一种均匀的低密度固态材料,由凝胶中的液相被气体取代而来的网络结构,价廉易得,因此具有极大的应用前景。超强疏水性SiO2气凝胶自清洁表面作为环保绿色材料在工业、农业和日常生活中都有很广泛的应用,极受市场青睐。
从塑料表面自清洁专利技术方面的相关文献报告有:首先,一种具有自清洁功能塑料基材表面的处理方法(公开号CN103046003A),涉及一种塑料表面处理方法,提供可以实现塑料基材表面具有水电镀铬的金属外观和质感,同时还具有光催化抑菌、自清洁表面处理方法,整个工艺流程比较环保。其次,一种自清洁功能高分子及制备工艺(公开号CN103436108A),自清洁功能高分子由聚丙烯45~85%和聚甲基丙烯酸聚乳酸45~85%制成,表面涂层材料吸附于塑料表面,形成无色无味的薄膜,无毒、环保,具有自清洁功能。再者,自清洁塑料制品及其生产方法(公开号CN1322037C),涉及一种自清洁塑料制品,其特征在于塑料基材包括环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯和/或聚(甲基)丙烯酸酯。上述三件专利同样存在疏水性不足的问题,其自清洁功能有限,无法达到真正意义上的自清洁功能。
在学位论文方面,有关于自清洁材料的报道也不少,如《超疏水纳米二氧化硅表面的制备与性能研究》(田甜,武汉理工大学硕士学位论文,2015)一文中提出,以氨水为催化剂水解正硅酸乙酯制备SiO2粉末,提供了简单低成本的制备自清洁表面的方法,但相对采用水玻璃为原料成本偏高。《二氧化硅基超疏水涂层的研究》(王岚,化工理工大学硕士学位论文,2017)一文中提出,利用全氟聚醚对SiO2粒子进行改性,可以构筑微纳复合的粗糙结构并且引入低表面能的化学物质,最终达到超疏水状态,该方法仅停留于实验研究。《改性二氧化硅超疏水粒子的制备及其对建筑外墙乳液涂料耐沾污性的影响》(张家豪,哈尔滨工业大学硕士学位论文,2017)一文中指出,喷涂超疏水粒子后的漆膜耐沾污性有较大提升。此外,尚有采用有机无机杂合纳米超疏水材料,基于SiO2的超疏水杂化涂层,特殊浸润性的SiO2功能表面等。
超疏水表面具有自清洁、防腐蚀、防结冰等优良特性,性能优异的超疏水表面己经被广泛地应用在工业生产和生活中。超疏水表面是受“荷叶效应”的原理而提出的,其中SiO2微纳米结构和低表面能是其具有良好疏水性的条件,因此具有类似荷叶的自清洁效应。
该专利发现克服了之前文献报道的光催化自清洁技术,而是利用“莲叶效应”的疏水性原理获得塑料表面的自清洁功能。本发明通过端基修饰反应制备的超强疏水性纳米SiO2气凝胶与环氧树脂类胶粘剂复合,以无水乙醇为分散剂,添加少量非离子型表面活性剂,制得复合涂层材料浆料。为解决涂层与基材结合强度问题,可以利用非极性分子间的作用力有效提高涂层材料与PP塑料表面的粘附力。加入抗氧剂,能有效提高PP塑料在光、热、氧环境下的老化问题。将浆料涂覆于PP塑料表面,可形成一层具有自清洁作用的复合涂层。通过对该复合涂层的水接触角、水滴滑落角、表面张力、耐沾污性试验等分析表征,该复合涂层完全满足具有自清洁作用涂层的性能指标:水接触角(25℃)>150°、水滴滑落角(25℃)<3°、表面张力(25℃)<0.072N/m、耐沾污性试验合格,完全适用于高空PP塑料与汽车PP塑料的自清洁以及如防水纺织品、涂层保护、通信天线等领域。超疏水表面有自清洁的作用,能减少人力资源、能源和清洁水的使用,显著地降低化学清洁剂对环境的影响。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题,本发明提供了一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料及其制备方法,该方法采用对纳米SiO2气凝胶粗产物进行端基修饰反应制得超强疏水性纳米SiO2气凝胶,从而使SiO2气凝胶复合涂层达到超强疏水性的效果。其次,选择环氧树脂类胶粘剂,其作用是环氧树脂类胶粘剂的端基为极性基团,有利于增加复合涂层材料与PP塑料表面的粘结作用。同时,本发明所选择的无水乙醇既作为胶粘剂的稀释剂,又是非离子型表面活性剂和抗氧稳定剂的溶剂,各组份之间的协同作用增强了气凝胶和胶粘剂的分散性。将该复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,可形成一层具有超强疏水性的纳米SiO2气凝胶复合涂层。通过对复合涂层的水接触角、水滴滑落角、表面张力和耐沾污性试验,其结果完全满足作为表面自清洁涂层的技术要求。因此该发明所制得的纳米SiO2气凝胶复合涂层材料完全适用作PP塑料表面的自清洁涂层。
本发明的技术方案如下:
本发明涉及一种PP塑料自清洁复合涂层材料的制备方法,由以下质量份数的物质制成:
超强疏水性纳米SiO2气凝胶1.5~4份、环氧树脂类胶粘剂40~60份、无水乙醇25~55份、非离子型表面活性剂0.02份,抗氧稳定剂0.01份。
进一步的,所述的超强疏水性纳米SiO2气凝胶是采用体积浓度2%三甲基氯硅烷正己烷溶液完全浸没,进行端基修饰反应。端基修饰对于提高SiO2气凝胶复合涂层材料达到超强疏水性起到关键性作用。
进一步的,所述的层析过程采用正己烷作为流动相去除少量过量未反应的三甲基氯硅烷。
进一步的,所述的蒸馏去除正己烷采用80℃水浴加热,真空干燥选择在真空度为0.08MPa下60℃干燥24h。
进一步的,所述的环氧树脂类胶粘剂,由A胶和B胶构成,A胶为环氧树脂,B胶为固化剂,如FXSFJ01碧萱金胶9号A+B(浙江杭州生产)。采用A胶与B胶构成的环氧树脂胶粘剂,极有利于复合涂层浆料的调制。
进一步的,所述的表面活性剂选择非离子型表面活性剂选择脂肪醇聚氧乙烯醚类化合物,通过与平平加O系列的非离子型表面活性剂的实验效果对比,其中聚氧二醇月桂醇醚(AEO-9)效果最优。其主要原因是表面活性剂中月桂醇的疏水性多链可以有效地增加环氧树脂与PP塑料表面之间的分子间作用,有利于复合涂层材料与PP塑料表面的更加密切的亲合,从而增强了复合涂层在PP塑料表面的附着力。
进一步的,所述的抗氧稳定剂,选择通用的2,6-二叔丁基对甲酚(抗氧剂264)。通过对比实例发现,当采用未添加抗氧稳定剂的复合涂层长时间暴露于太阳光下后,因为环氧树脂在光、氧、热等环境条件下都可以发生降解,复合涂层经过一段时间后就开始泛黄,甚至出现脱落,而加入稳定剂可以有效地提高超强疏水性复合涂层的使用寿命。
进一步的,所述的复合调制采用环氧树脂A胶、超强疏水性纳米SiO2气凝胶、少量的非离子型表面活性剂以及微量抗氧稳定剂通过无水乙醇分散或溶解后,形成均匀体系,最后加入固化剂B胶,搅拌混合均匀。
进一步的,所述的PP塑料表面,适用于本发明的塑料基材可以是聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚(甲基)丙烯酸酯。在此以PP塑料表面复合涂层的自清洁效果最佳。
本发明一种PP塑料自清洁复合涂层材料的制备方法,还包括以下步骤:
(1)分散:首先在搅拌的条件下将环氧树脂A胶、AEO-9和抗氧剂264加入无水乙醇中分散与溶解,接着分三批次加入超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌,形成均匀悬浮液。
(2)调浆:于悬浮液中加入固化剂B胶,进一步搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。
(3)涂覆:将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在0.5~1.5mm。
(4)成型:自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁功能的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明提供一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,采用超强疏水性纳米SiO2气凝胶,其表面张力仅为0.070N/m,水接触角可达152.5°,水滴滑落角为2.9°,完全适用作自清洁复合涂层材料。
(2)本发明中添加少量非离子型表面活性剂,有利于提高涂层材料与PP塑料表面的亲合性。本发明中添加的抗氧稳定剂,用以提高环氧树脂复合涂层的使用寿命。
(3)本发明中选择环氧树脂类胶粘剂,提高复合涂层材料与玻璃表面的结合强度。同时选择无水乙醇作为溶剂,无毒无害;本发明的制作方法工艺简单、过程易于控制、原料易得,克服了超临界干燥的特殊要求,能较大程度地降低成本,适合一定规模的现场实际生产与应用。
(4)本发明实验研究结果表明,该产品完全符合自清洁材料的要求,完全适用于PP塑料及汽车PP塑料表面的自清洁,免去人工清洁及维护费用,同时消除清洁剂的使用对环境产生的影响;再者可以实现PP塑料表面具有自清洁功能,同时还具有一定的隔热、保温、阻燃、隔音、气体过滤等功能。
(5)所述的无水乙醇既作为胶粘剂的稀释剂,又作为表面活性剂以及抗氧稳定剂的溶剂,增强了气凝胶和胶粘剂的分散性,其添加量对复合涂层的自清洁作用影响甚小
附图说明
图1为自清洁纳米SiO2复合涂层材料的制备工艺流程图;
图2为实施实例一~四的涂覆实验效果示例图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一:
一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括如下质量份数的物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶1.5份、环氧树脂类胶粘剂40份、无水乙醇30份、非离子型表面活性剂0.02份,抗氧稳定剂约0.01份;纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得的。
上述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将纳米SiO2气凝胶粗产物加入2%三甲基氯硅烷正己烷溶液中进行端基修饰反应,紧接着采用正己烷为流动相层析去除未反应的三甲基氯硅烷,而后转入蒸馏装置去除溶剂正己烷,最后在真空度为0.08MPa下60℃真空干燥24h,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。(2)在搅拌的条件下将26.7ml环氧树脂A胶、0.02g抗氧剂264以及10μL AEO-9加入38.0ml无水乙醇中,接着分三批次共加入1.5g超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌后,形成均匀悬浮液。(3)在悬浮液中加入13.3ml固化剂B胶,进一步充分搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。(4)将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在1.0mm。(5)自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。(参见图1)
实施例二:
一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括如下质量份数的物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶2份、环氧树脂类胶粘剂45份、无水乙醇40份、非离子型表面活性剂0.02份,抗氧稳定剂约0.01份;纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得的。
上述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将纳米SiO2气凝胶粗产物加入2%三甲基氯硅烷正己烷溶液中进行端基修饰反应,紧接着采用正己烷为流动相层析去除未反应的三甲基氯硅烷,而后转入蒸馏装置去除溶剂正己烷,最后在真空度为0.08MPa下60℃真空干燥24h,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。(2)在搅拌的条件下将30.0ml环氧树脂A胶、0.02g抗氧剂264以及10μL AEO-9加入50.7ml无水乙醇中,接着分三批次共加入2.0g超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌后,形成均匀悬浮液。(3)在悬浮液中加入15.0ml固化剂B胶,进一步充分搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。(4)将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在1.5mm。(5)自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
实施例三:
一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括如下质量份数的物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶3份、环氧树脂类胶粘剂55份、无水乙醇50份、非离子型表面活性剂0.02份,抗氧稳定剂约0.01份;纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得的。
上述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将纳米SiO2气凝胶粗产物加入2%三甲基氯硅烷正己烷溶液中进行端基修饰反应,紧接着采用正己烷为流动相层析去除未反应的三甲基氯硅烷,而后转入蒸馏装置去除溶剂正己烷,最后在真空度为0.08MPa下60℃真空干燥24h,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。(2)在搅拌的条件下将33.3ml环氧树脂A胶、0.02g抗氧剂264以及10μL AEO-9加入63.3ml无水乙醇中,接着分三批次共加入3.0g超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌后,形成均匀悬浮液。(3)在悬浮液中加入16.7ml固化剂B胶,进一步充分搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。(4)将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在1.0mm。(5)自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
实施例四:
一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括如下质量份数的物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶4份、环氧树脂类胶粘剂60份、无水乙醇55份、非离子型表面活性剂0.02份,抗氧稳定剂约0.01份;纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得的。
上述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将纳米SiO2气凝胶粗产物加入2%三甲基氯硅烷正己烷溶液中进行端基修饰反应,紧接着采用正己烷为流动相层析去除未反应的三甲基氯硅烷,而后转入蒸馏装置去除溶剂正己烷,最后在真空度为0.08MPa下60℃真空干燥24h,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。(2)在搅拌的条件下将40.0ml环氧树脂A胶、0.02g抗氧剂264以及10μL AEO-9加入69.7ml无水乙醇中,接着分三批次共加入4.0g超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌后,形成均匀悬浮液。(3)在悬浮液中加入20.0ml固化剂B胶,进一步充分搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。(4)将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在0.5mm。(5)自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
对比实施例1
对比实施例采用包括如下质量份数的物质:超强疏水性纳米SiO2气凝胶2.5份、环氧树脂类胶粘剂54份、无水乙醇40份、平平加O-25为0.02份;纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得的。
上述的对比实施例同样采用以下步骤:(1)将纳米SiO2气凝胶粗产物加入2%三甲基氯硅烷正己烷溶液中进行端基修饰反应,紧接着采用正己烷为流动相层析去除未反应的三甲基氯硅烷,而后转入蒸馏装置去除溶剂正己烷,最后在真空度为0.08MPa下60℃真空干燥24h,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。(2)在搅拌的条件下将36.0ml环氧树脂A胶和0.02g平平加O-25加入50.7ml无水乙醇中,分三批次共加入2.5g超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌后,形成均匀悬浮液。(3)在悬浮液中加入18.0ml固化剂B胶,进一步充分搅拌混合均匀制得复合涂层材料浆料。(4)将复合涂层材料浆料均匀涂覆于PP塑料表面,涂层厚度控制在0.5mm。(5)自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
实施例一~四及对比实施例1所得复合涂层采用SD20型滑落角测定仪(东莞市蒂造自动化科技有限公司)测定水滴滑落角,采用SDC500型全自动接触角测定仪(东莞市晟鼎精密仪器有限公司)测定水接触角和表面张力,采用《建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》(GB/T 9780-2013)中的浸渍法进行耐沾污性试验,其测定结果如表1所示。
表1四个实施例PP塑料表面自清洁复合涂层指标测定结果
Figure BDA0002601563230000111
由表1可知,四个实施例和1个对比实施例的水滴滑落角、水接触角、表面张力以及耐沾污性试验都完全达到具有自清洁作用涂层的性能指标,而对比实施例1的水接触角更大,表面引力最小,从理论上看似更为理想,但通过对上述实施例中复合涂层与PP塑料表面的附着力分析发现,对比实施例1的复合涂层很容易从PP塑料表面脱落,其附着力不强;而且在经过一段时间的太阳光照射后,对比实施例1的复合涂层也很快出现泛黄现象。因此通过对比实验研究发现,采用非离子型表面活性剂AEO-9可有效提高复合涂层与PP塑料表面的附着力,而通过添加抗氧剂264可以有效延长复合涂层材料中环氧树脂的光热氧稳定性,有效缓解复合涂层材料过早出现泛黄现象,保持复合涂层表面的光亮度,从而有效地延长复合涂层表面自清洁效果的使用周期。从实验结果看,PP塑料表面的超强疏水性SiO2气凝胶复合涂层相对玻璃表面的复合涂层而言很快出现泛黄现象,这是由于PP塑料是由丙烯在一定量的过氧化物作为端基引发剂作用下聚合而成,其过氧化物对塑料的光热氧稳定性影响极大,而且PP塑料在加工成型过程中,还加入了一定量的具有酚羟基的增塑剂,过氧化物和增塑剂两者对于PP塑料在使用过程中出现泛黄,甚至脆化都具有直接的影响关系,相对于玻璃为无机硅酸盐化合物,对光热氧的稳定性却是极高的。本专利使用的胶粘剂为环氧树脂类化合物,其光热氧稳定性与PP塑料相近,PP塑料中的过氧化物和增塑剂极易通过粘合界面扩散进入复合涂层,致使复合涂层出现泛黄现象,因此必须在复合涂层浆料中加入一定量的抗氧稳定剂,才能有效地提高复合涂层的使用周期。
图2为实施实例一~四的涂覆实验效果示例图。由图2的实施例发现:(1)对于不同比例组份的超强疏水性纳米SiO2气凝胶,其用量在1.5~4份之间,对复合涂层的自清洁指标影响不大,但对涂层的透明度影响较大,如果需要透明度较好的复合涂层,可选择低含量的气凝胶配比;(2)环氧树脂类胶粘剂和无水乙醇的配比,则可根据实际的复合涂层浆料调制情况而定,一般选择可调制成均匀的浆料为宜;(3)在复合涂层浆料中的配比选择添加约0.01%的抗氧稳定剂,是因为本发明是在PP塑料表面涂覆的复合涂层,由于其胶粘剂为环氧树脂类胶粘剂,而环氧树脂在光、氧、热等环境条件下都可以发生降解,复合涂层在使用一段时间后就会开始出现泛黄现象,甚至有可能出现脱落,而加入稳定剂抗氧剂264可以有效地提高该超强疏水性复合涂层的使用寿命;(4)配比中选择非离子型表面活性剂AEO-9,与平平加O系列表面活性剂相比,AEO-9分子中的月桂醇分子中的长烷基链可有效增强环氧树脂与PP塑料表面的疏水性亲合力,从而增强复合涂层在PP塑料表面的附着力。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于,由以下质量份数的材料制成:超强疏水性纳米SiO2气凝胶1.5~4份、环氧树脂类胶粘剂40~60份、无水乙醇25~55份、非离子型表面活性剂0.02份和抗氧稳定剂0.01份,其中所述的超强疏水性纳米SiO2气凝胶是通过Na2SiO3溶液与盐酸进行凝胶反应制得的纳米SiO2气凝胶粗产物,进一步经三甲基氯硅烷进行端基修饰反应后制备的超强疏水性纳米SiO2气凝胶。
2.如权利要求1所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述纳米SiO2气凝胶粗产物是采用以12%硅酸钠溶液为原料,经2.0mol/L盐酸酸化、40℃下陈化24h、层析去除副产物NaCl、真空干燥等工艺过程制得。
3.如权利要求2所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述端基修饰反应是在体积浓度2%三甲基氯硅烷正己烷溶液浸没下进行的。
4.如权利要求3所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述端基修饰过程中使用的修饰剂三甲基氯硅烷采用纯溶剂层析去除,并采用蒸馏方法去除溶剂正己烷,真空干燥后,得超强疏水性纳米SiO2气凝胶。
5.如权利要求1所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述环氧树脂类胶粘剂选择环氧树脂类A+B胶粘剂,其中A胶为环氧树脂,B胶为固化剂。
6.如权利要求1所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述的非离子型表面活性剂选择脂肪醇聚氧乙烯醚类化合物。
7.如权利要求6所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述脂肪醇聚氧乙烯醚类化合物为AEO-9。
8.如权利要求1所述的一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料,其特征在于:所述的抗氧稳定剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
9.一种PP塑料表面自清洁复合涂层材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)分散:首先在搅拌的条件下将环氧树脂A胶、AEO-9和2,6-二叔丁基对甲酚加入无水乙醇中充分稀释与溶解,接着分三批次加入超强疏水性纳米SiO2气凝胶,充分搅拌,形成均匀悬浮液;
(2)调浆:于悬浮液中加入固化剂B胶,进一步搅拌混合均匀后即得复合涂层材料浆料;
(3)涂覆:将复合涂层材料浆料均匀涂覆于玻璃表面,涂层厚度控制在0.05~0.10mm;
(4)成型:自然风干后,PP塑料表面即形成一层具有自清洁作用的纳米SiO2气凝胶复合涂层。
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