CN112647348A - 一种疏水可印刷涂层液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水可印刷涂层液，其制备原料按重量份计，包括含氟树脂份15‑20份、硅烷偶联剂1‑3份、疏水纳米颗粒5‑10份、分散剂50‑80份。还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法和一种防水自清洁软管纸的制备方法，制备的防水自清洁软管纸具有较高的接触角，可以实现优秀的防水自清洁功能。

Description

一种疏水可印刷涂层液
技术领域
本发明属于疏水涂层液领域，尤其涉及一种疏水可印刷涂层液。
背景技术
在过去的10多年里，疏水涂料得到了极大的发展，特别是在自清洁、防水、防冰等领域的可应用性而引起了广泛关注的超疏水涂料。在自然界中多种生物展现出这种特性，其中最为突出的是“荷叶效应”，它为系统地设计和制备出具有超疏水特性的表面提供了实体模型。
现在市场上有各种类别的广告标签，广告作为媒体宣传的必须品，广告面材的选择也多种多样，应用也非常广泛，但广告面材表面容易受到灰尘或雨水的污染，广告面材一般清理起来也不方便，因此疏水可印刷涂层液制备自带除尘效果的广告纸的竞争优势就显得十分明显。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份15-20份、硅烷偶联剂1-3份、疏水纳米颗粒5-10份、分散剂50-80份。
作为一种优选的技术方案，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
作为一种优选的技术方案，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述疏水纳米颗粒包括疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为(0.8～1.2)：1。
作为一种优选的技术方案，所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为5-30nm。
作为一种优选的技术方案，所述疏水纳米二氧化硅的接触角大于150℃。
作为一种优选的技术方案，所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％。
作为一种优选的技术方案，所述单层石墨烯的直径为0.5-5μm。
本发明还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
本发明还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液20～30nm；
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
有益效果：
疏水纳米二氧化硅和石墨烯的添加增加了可印刷涂层液形成的涂层膜表面的疏水角和抗静电能力，使灰尘、雨水等难以吸附于涂层表面，能够使涂层长时间保持清洁，具有自清洁能力。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本发明中提供的任何定义不一致，则以本发明中提供的术语定义为准。
在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本发明的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份15-20份、硅烷偶联剂1-3份、疏水纳米颗粒5-10份、分散剂50-80份。
在一些优选的实施方式中，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
在一些优选的实施方式中，所述含氟树脂包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述含氟树脂为聚偏氟乙烯。
在一些优选的实施方式中，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
在一些优选的实施方式中，所述疏水纳米颗粒包括疏水纳米二氧化硅、四氧化三铁纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、碳纳米管、石墨烯、氟化石墨中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为(0.8～1.2)：1。
在一些优选的实施方式中，所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为5-30nm。
在一些优选的实施方式中，所述疏水纳米二氧化硅的接触角大于150℃。
在一些优选的实施方式中，所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％。
在一些优选的实施方式中，所述单层石墨烯的直径为0.5-5μm。
在一些优选的实施方式中，所述分散剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙烯酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或几种混合。
在一些优选的实施方式中，所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为(2-3):1。
本发明还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
本发明还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液20～30nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1
实施例1提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为1：1。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为10～15nm，接触角大于150°，购自河南省纳米材料工程技术研究中心，型号为DNS-2。
所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％，直径为0.5-5μm，购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，牌号为XF001H。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
实施例1还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
实施例1还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
实施例2
实施例2提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份15份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为1：1。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为10～15nm，接触角大于150°，购自河南省纳米材料工程技术研究中心，型号为DNS-2。
所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％，直径为0.5-5μm，购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，牌号为XF001H。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
实施例2还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
实施例2还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
实施例3
实施例3提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份20份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为1：1。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为10～15nm，接触角大于150°，购自河南省纳米材料工程技术研究中心，型号为DNS-2。
所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％，直径为0.5-5μm，购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，牌号为XF001H。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
实施例3还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
实施例3还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
对比例1
对比例1提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒3份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为1：1。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为10～15nm，接触角大于150°，购自河南省纳米材料工程技术研究中心，型号为DNS-2。
所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％，直径为0.5-5μm，购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，牌号为XF001H。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
对比例1还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
对比例1还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
对比例2
对比例2提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为10～15nm，接触角大于150°，购自河南省纳米材料工程技术研究中心，型号为DNS-2。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
对比例2还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
对比例2还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
对比例3
对比例3提供了一种疏水可印刷涂层液，按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
所述含氟树脂为聚偏氟乙烯，购自法国阿科玛，牌号为720。
所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷。
所述疏水纳米颗粒选自疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为1：1。
所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为50nm，购自合肥中航纳米技术发展有限公司，型号为ZH-SiO250N。
所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％，直径为0.5-5μm，购自江苏先丰纳米材料科技有限公司，牌号为XF001H。
所述分散剂为醋酸乙酯和N,N-二甲基乙酰胺的混合，重量比为2.5:1。
对比例3还提供了一种疏水可印刷涂层液的制备方法，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
对比例3还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布制备得到的疏水可印刷涂层液25nm。
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
性能评价
1、接触角检测：使用接触角测量仪，测试上述实施例和对比例制备得到的防水自清洁软管纸的涂布疏水可印刷涂层液的一面的接触角，每个样品平行测试3次，取平均值；接触角越大表明疏水性越好，如果接触角平均值大于150°，记为A级，如果接触角平均值大于90°小于150°记为B级，如果接触角平均值小于90°记为C级。
2、防水性测试：将清水以200mL/min的速度，喷淋防水自清洁软管纸的涂布疏水可印刷涂层液的一面，10min后防水自清洁软管纸的涂布疏水可印刷涂层液的一面没有出现破损，则记为通过，否则记为不通过。
表1
实施例 接触角 防水性
实施例1 A 通过
实施例2 A 通过
实施例3 A 通过
对比例1 B 没通过
对比例2 B 通过
对比例3 B 通过
通过上述实施例和对比例可以得知，本发明提供了一种疏水可印刷涂层液及其制备方法，还提供了一种防水自清洁软管纸的制备方法，制备的防水自清洁软管纸具有较高的接触角，可以实现优秀的防水自清洁功能。
最后指出，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：按重量份计，其制备原料包括含氟树脂份15-20份、硅烷偶联剂1-3份、疏水纳米颗粒5-10份、分散剂50-80份。
2.根据权利要求1所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：其制备原料包括含氟树脂份18份、硅烷偶联剂2份、疏水纳米颗粒8份、分散剂65份。
3.根据权利要求1或2所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述疏水纳米颗粒包括疏水纳米二氧化硅和石墨烯，重量比为(0.8～1.2)：1。
5.根据权利要求3所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述疏水纳米二氧化硅的平均粒径为5-30nm。
6.根据权利要求4所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述疏水纳米二氧化硅的接触角大于150℃。
7.根据权利要求3所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述石墨烯为单层石墨烯，单层率＞80％。
8.根据权利要求6所述的一种疏水可印刷涂层液，其特征在于：所述单层石墨烯的直径为0.5-5μm。
9.一种根据权利要求1-9任意一项所述的一种疏水可印刷涂层液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按配方将含氟树脂、硅烷偶联剂、疏水纳米颗粒、分散剂混合，分散均匀，得到所述疏水可印刷涂层液。
10.一种防水自清洁软管纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用涂层设备在软管纸表面涂布权利要求9制备得到的疏水可印刷涂层液20～30nm；
S2、利用亚克力胶水和白色格底贴合，通过转涂的方式将涂好胶水的白色格底与面材通过转涂的方式挤压贴合，得到所述防水自清洁软管纸。
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