CN113980321A - 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法 - Google Patents

用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113980321A
CN113980321A CN202111440338.5A CN202111440338A CN113980321A CN 113980321 A CN113980321 A CN 113980321A CN 202111440338 A CN202111440338 A CN 202111440338A CN 113980321 A CN113980321 A CN 113980321A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupling agent
film
temperature
microgel
siloxane
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.)
Granted
Application number
CN202111440338.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113980321B (zh
Inventor
李和平
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.)
Changzhou Ailongsen Automobile Decorations Co ltd
Original Assignee
Changzhou Ailongsen Automobile Decorations 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 Changzhou Ailongsen Automobile Decorations Co ltd filed Critical Changzhou Ailongsen Automobile Decorations Co ltd
Priority to CN202111440338.5A priority Critical patent/CN113980321B/zh
Publication of CN113980321A publication Critical patent/CN113980321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113980321B publication Critical patent/CN113980321B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C08J7/0423—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder with at least one layer of inorganic material and at least one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • 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
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • 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
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or 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 of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2477/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/046—Carbon nanorods, nanowires, nanoplatelets or nanofibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法，本发明薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，保持尼龙含量在较低的范围内30～45％，聚乙烯/尼龙共混薄膜表面的交联涂层由于引入了具有优异耐热性能和力学性能的氧化石墨烯、二硫化钼以及氮化硼等无机组分，使得聚乙烯/尼龙共混薄膜在180℃使用过程中，具有防划伤性能、耐磨性良好、不易破损的优势；同时在使用过程中对于漆料的化学稳定性，180℃高温干燥时的热稳定性均得到明显提升。本发明分散剂的制备方法，均在水相环境中进行，不产生环境污染，操作简单，制备实施可行性高；施涂方法，操作简单，对操作人员要求低，普适性高。

Description

用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂 方法
技术领域
本发明涉及耐高温涂料技术领域，具体涉及用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法。
背景技术
遮蔽膜是一类重要的遮蔽防护产品，其广泛应用于汽车、航运、高铁、家居产品等领域。在对上述产品喷漆时，遮蔽膜可以起到遮蔽油漆、遮挡涂料以及室内装潢的作用。根据产品制造工艺喷完漆后烤漆所需的环境温度不同，可将遮蔽膜分为耐高温和常温两类。由于遮蔽膜可以替代废报纸遮挡油漆，并且克服了废报纸容易渗漆的缺点，从而有效提高产品的喷漆加工效率，并有助于节约人工，因此得到广泛应用。
市场上主流的遮蔽膜主要基于聚乙烯薄膜，其可以满足一般室温环境条件的使用要求。但由于汽车喷漆的特殊性，需要遮蔽膜除了起到遮挡作用外，还需要具有耐高温热稳定性能、耐刮擦性能与化学稳定特性能。常规的聚乙烯遮蔽膜难以满足汽车喷漆的苛刻要求，因此一般将聚乙烯与熔点更高的尼龙共混后通过挤出吹塑工艺得到共混遮蔽膜。这种聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜要求尼龙的含量高达70％以上才能满足汽车喷漆环境的耐高温要求，由于高的尼龙含量会导致极性的尼龙与非极性的聚乙烯之间共混相容性差的问题，从而影响聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜的力学性能，导致该聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜高温使用时易破损。
另外，尼龙的耐高温热氧老化性能不佳，容易在180℃高温下发生热氧降解，引起聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜性能变差，影响遮蔽效果。一般通过熔融共混方式将无机增强颗粒引入薄膜基材，以提高薄膜基材的整体性能。但由于无机增强颗粒与聚乙烯、尼龙的共混相容性差，并且无机增强颗粒容易团聚，从而导致加入无机增强颗粒的聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜的力学性能受到影响甚至下降，进而影响到聚乙烯/尼龙共混遮蔽膜的耐高温热稳定性与遮蔽功能。另外一种提高薄膜基材整体性能的可能途径是在现有聚乙烯/尼龙基材薄膜上涂覆具有耐高温与遮蔽作用的涂层，极有可能克服以上缺陷。但目前报道的用于基材薄膜上遮蔽涂层的研究仅仅限于常规室温条件下使用的水溶性高分子溶液，通过室温喷涂、干燥后得到透明膜。该遮蔽涂层干燥固化后的薄膜即具有防护作用，但难以满足汽车高温喷涂的苛刻要求。因此，在遮蔽膜行业中，亟需开发用于薄膜基材表面的耐高温喷涂分散剂，以期提高薄膜基材的整体力学性能。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，采用本发明薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜利用现有聚乙烯/尼龙基材薄膜体系，保持尼龙含量在较低的范围内30～45％，从而确保了聚乙烯/尼龙共混薄膜成品具有优异的力学性能，使用时不易破损。聚乙烯/尼龙共混薄膜表面的交联涂层由于引入了具有优异耐热性和力学性能的氧化石墨烯、二硫化钼以及氮化硼等无机组分，使得聚乙烯/尼龙共混薄膜在180℃使用过程中，具有防划伤性能、耐磨性良好、不易破损的优势；同时在使用过程中对于漆料的化学稳定性，180℃高温干燥时的热稳定性均得到明显提升。本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的制备方法，均在水相环境中进行，不产生环境污染，操作简单，制备实施可行性高；本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的施涂方法，操作简单，对操作人员要求低，普适性高。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，包括含硅氧烷高分子微凝胶分散液和偶联剂改性的无机纳米片分散液，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中微凝胶的质量浓度为0.5～1％、粒径为0.5～1μm，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中溶质的质量浓度为2.05～5.05mg/mL，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中的溶剂为水，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中的溶剂为水和乙醇的混合溶液。
优选的技术方案是，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中的微凝胶按照质量百分含量100％计算包括N-异丙基丙烯酰胺87.5％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯6.25％、含硅氧烷的单体6.25％
进一步优选的技术方案还有，所述的含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯中的至少一种。
进一步优选的技术方案还有，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中的溶质为偶联剂改性的氧化石墨烯、偶联剂改性的二硫化钼、偶联剂改性的氮化硼中的一种，并且偶联剂改性的无机纳米片的片径为0.3～2μm，厚度为0.8～1.2nm。
为了确保上述用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的顺利制备实施，现提出一种用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的制备方法，制备上述用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，具体操作如下：
(1)制备含硅氧烷高分子微凝胶分散液，将N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、含硅氧烷的单体搅拌溶解于70℃的去离子水中，通入氮气鼓泡15min以上，加入适量的过硫酸钾水溶液，70℃条件下继续搅拌反应1～3h后冷却至室温，得含硅氧烷高分子微凝胶分散液成品，其中过硫酸钾的质量浓度为0.25mg/mL；
(2)制备偶联剂改性的无机纳米片分散液，将无机纳米片分散于去离子水中，并控制无机纳米片的质量浓度为2～5mg/mL，得无机纳米片悬浮液；将偶联剂溶解于乙醇中，然后将偶联剂的乙醇溶液加入上述的无机纳米片悬浮液中，并控制偶联剂的质量浓度为0.05mg/mL，依次室温超声处理30min、50～70℃水浴反应3～5h后冷却至室温，得偶联剂改性的无机纳米片分散液成品。
一种上述用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的用途，用于薄膜基材表面的耐高温防护处理。
为了确保上述用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的顺利应用实施，现提出一种上述用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的施涂方法，将含硅氧烷高分子微凝胶分散液和偶联剂改性的无机纳米片分散液依次喷涂于薄膜基材的表面，浸润2min以上，于180℃高温条件下加热10min，得具有耐高温性能的薄膜成品。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，依次喷涂于薄膜基材表面，并于180℃高温条件下在薄膜基材表面交联形成高分子/无机复合涂层，得具有耐高温性能的遮蔽膜成品。以含硅氧烷高分子微凝胶分散液和硅氧烷偶联剂改性的无机纳米片分散液为例：首先，在180℃高温处理前，微凝胶内部本身就具有交联网络结构，其表面具有反应性的硅氧烷基团；无机纳米片本身具有良好的力学性能与耐热稳定性能，其表面富含偶联剂分子(硅氧烷基团)；在180℃高温处理后，通过微凝胶表面的硅氧烷基团与无机纳米片表面或边缘的硅氧烷基团水解与缩合作用，形成新的Si-O-Si化学键，并通过化学反应与水分的挥发，使微凝胶与无机纳米片(片径0.3～2μm)化学键合并相互叠合，构建形成致密的交联网络结构涂层，因此，采用该用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的遮蔽膜成品具有较高的耐热稳定性和力学性能。
2、本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，高分子有机组分选用具有内部交联网络结构的微凝胶，无机组分选用无机纳米片，二者按照一定比例复合形成结构刚性与化学稳定性好的交联涂层。该交联涂层含有无机纳米片和交联网络结构的微凝胶，具有防划伤性能、耐磨性良好、不易破损的优势，在使用过程中对于漆料的化学稳定性较高，可有效保护基材薄膜。采用该用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的遮蔽膜成品180℃高温烘烤30min后，仍然保持良好的尺寸稳定性，不熔化变形。
3、本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的制备方法，均在水相环境中进行，不产生环境污染，操作简单，制备实施可行性高；本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的施涂方法，操作简单，对操作人员要求低，普适性高。
附图说明
图1是实施例1制备的微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜的扫描电镜图；
图2是实施例1中所制备的交联涂层的热失重曲线，从图中可以看出，交联涂层的最大热分解温度为400.1℃，远远高于180℃烘烤的温度，且最终残留的质量分数为9.4％，对应于残留的无机纳米片；
图3是实施例1中聚乙烯/尼龙基材薄膜表面制备微凝胶/无机纳米片交联涂层的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，包括如下制备步骤：
(一)聚乙烯/尼龙基材薄膜的制备
通过挤出吹膜得到聚乙烯/尼龙基材薄膜，该基材薄膜配方包括尼龙、聚乙烯、相容剂以及热稳定剂。所用尼龙为聚酰胺-6，重量占比30％；所用的聚乙烯为高密度聚乙烯，重量占比65％；所用相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐，重量占比4.5％；所用的热稳定剂为钙锌稳定剂，重量占比0.5％。聚乙烯/尼龙基材薄膜的厚度控制为30μm。
(二)含硅氧烷高分子微凝胶分散液的制备
单体选择：包括N-异丙基丙烯酰胺(重量分数87.5％)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(重量分数6.25％)以及含硅氧烷的单体(重量分数6.25％)。含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯，起到交联剂的作用。
制备过程：N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及含硅氧烷的单体溶解于38mL去离子水(整个单体在去离子水中的质量浓度为0.8％)，调控转速600rpm，温度设置为70℃。通入氮气鼓泡15min，加入(5mg/mL)过硫酸钾溶液2mL后引发聚合反应，继续70℃反应1小时后冷却至室温，得到初步水解与缩合反应的含硅氧烷高分子微凝胶分散液，其中过硫酸钾的质量浓度为0.25mg/mL。该分散液由于未完全反应，尚具有反应性的硅氧烷基团，且微凝胶无需进行透析与离心纯化。所述的微凝胶的粒径尺寸为0.5μm，在分散液中的质量分数为0.5％。
(三)偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备
偶联剂与无机纳米片的选择：偶联剂为正硅酸乙酯，无机纳米片包括氧化石墨烯，且无机纳米片的片径尺寸为0.3μm，厚度为0.8nm。
偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备：将无机纳米片分散到20mL去离子水中，控制浓度为2mg/mL；将偶联剂先溶解于乙醇中，搅拌溶解后加入到上述无机纳米片分散液，控制偶联剂浓度为0.05g/mL，室温超声30min后，在水浴中50℃反应3小时，冷却至室温备用。
(四)聚乙烯/尼龙基材薄膜表面微凝胶与无机纳米片交联涂层的制备
选择普通喷枪(喷嘴口径2.0毫米),直接将含硅氧烷高分子微凝胶分散液倒入喷枪，调整气压(1.4巴)，设置喷膜距离30厘米、喷膜幅度30厘米，均匀喷涂聚乙烯/尼龙基材薄膜表面；随后同样条件喷涂偶联剂改性的无机纳米片分散液，两种分散液充分浸润2min，通过180℃高温加热10min使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，得微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜。微凝胶与无机纳米片交联涂层的厚度范围为0.5μm。经过180℃高温烘烤30min后，薄膜尺寸变化为2％，薄膜表面相对均匀平整，不熔化变形。
如附图1所示，利用扫描电镜对实施例1制备的微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜表面进行观察，可以看到共混薄膜表面均匀，不存在裂缝或者熔融痕迹。
附图2是实施例1中所制备的交联涂层的热失重曲线，从图中可以看出，交联涂层的最大热分解温度为400.1℃，远远高于180℃烘烤的温度；且最终残留的质量分数为9.4％，对应于残留的无机纳米片。
附图3是实施例1中聚乙烯/尼龙基材薄膜表面制备微凝胶/无机纳米片交联涂层的原理图。微凝胶内部本身就具有交联网络结构，表面具有反应性的硅氧烷基团；偶联剂改性的无机纳米片本身具有良好的力学性能与耐热稳定性能，表面也富含偶联剂分子如硅氧烷基团。在180℃高温处理后，通过微凝胶表面与无机纳米片表面、边缘的硅氧烷基团的水解与缩合作用，形成新的Si-O-Si化学键，通过化学反应与水分的挥发，使微凝胶与无机纳米片化学键合并相互叠合，构建了致密的交联网络结构的涂层。
实施例2
一种采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，包括如下制备步骤：
(一)聚乙烯/尼龙基材薄膜的制备
通过挤出吹膜得到聚乙烯/尼龙基材薄膜，薄膜配方包括尼龙、聚乙烯、相容剂以及热稳定剂。所用尼龙为聚酰胺-66，重量占比37.5％；所用的聚乙烯为低密度聚乙烯，重量占比57％；所用相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐，重量占比4.8％；所用的热稳定剂为钙锌稳定剂，重量占比0.7％。聚乙烯/尼龙基材薄膜的厚度控制为31μm。
(二)含硅氧烷高分子微凝胶分散液的制备
单体选择：包括N-异丙基丙烯酰胺(重量分数87.5％)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(重量分数6.25％)以及含硅氧烷的单体(重量分数6.25％)。含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯，起到交联剂的作用。
制备过程：N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及含硅氧烷的单体溶解于38mL去离子水(整个单体在去离子水中的质量浓度为0.9％)，调控转速600rpm，温度设置为70℃。通入氮气鼓泡15min，加入(5mg/mL)过硫酸钾溶液2mL后引发聚合反应，继续70℃反应1.5小时后冷却至室温，得到初步水解与缩合反应的含硅氧烷高分子微凝胶分散液。该分散液由于未完全反应，尚具有反应性的硅氧烷基团，且微凝胶无需进行透析与离心纯化。所述的微凝胶的粒径尺寸为0.6μm，在分散液中的质量分数为0.7％。
(三)偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备
偶联剂与无机纳米片的选择：偶联剂为钛酸四丁酯，无机纳米片包括二硫化钼，且无机纳米片的片径尺寸为0.7μm，厚度为1.0nm。
偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备：将无机纳米片分散到20mL去离子水中，控制浓度为3mg/mL；将偶联剂先溶解于乙醇中，搅拌溶解后加入到上述无机纳米片分散液，控制偶联剂浓度为0.05g/mL，室温超声30min后，在水浴中55℃反应3.5小时，冷却至室温备用。
(四)聚乙烯/尼龙基材薄膜表面微凝胶与无机纳米片交联涂层的制备
选择普通喷枪(喷嘴口径2.3毫米),直接将含硅氧烷高分子微凝胶分散液倒入喷枪，调整气压(1.7巴)，设置喷膜距离30厘米、喷膜幅度30厘米，均匀喷涂聚乙烯/尼龙基材薄膜表面；随后同样条件喷涂偶联剂改性的无机纳米片分散液，两种分散液充分浸润2min，通过180℃高温加热10min使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，得微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜。微凝胶与无机纳米片交联涂层的厚度范围为0.7μm。经过180℃高温烘烤30min后，薄膜尺寸变化为1.9％，薄膜表面相对均匀平整，不熔化变形。
实施例3
一种采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，包括如下制备步骤：
(一)聚乙烯/尼龙基材薄膜的制备
通过挤出吹膜得到聚乙烯/尼龙基材薄膜，薄膜配方包括尼龙、聚乙烯、相容剂以及热稳定剂。所用尼龙为聚酰胺-610，重量占比40％；所用的聚乙烯为线性低密度聚乙烯，重量占比54.2％；所用相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐，重量占比5％；所用的热稳定剂为钙锌稳定剂，重量占比0.8％。聚乙烯/尼龙基材薄膜的厚度控制为32μm。
(二)含硅氧烷高分子微凝胶分散液的制备
单体选择：包括N-异丙基丙烯酰胺(重量分数87.5％)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(重量分数6.25％)以及含硅氧烷的单体(重量分数6.25％)。含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯两种(比例1:1)，起到交联剂的作用。
制备过程：N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及含硅氧烷的单体溶解于38mL去离子水(整个单体在去离子水中的质量浓度为1.0％)，调控转速600rpm，温度设置为70℃。通入氮气鼓泡15min，加入(5mg/mL)过硫酸钾溶液2mL后引发聚合反应，继续70℃反应2小时后冷却至室温，得到初步水解与缩合反应的含硅氧烷高分子微凝胶分散液。该分散液由于未完全反应，尚具有反应性的硅氧烷基团，且微凝胶无需进行透析与离心纯化。所述的微凝胶的粒径尺寸为0.7μm，在分散液中的质量分数为0.8％。
(三)偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备
偶联剂与无机纳米片的选择：偶联剂为正硅酸乙酯，无机纳米片包括氮化硼，且无机纳米片的片径尺寸为1.2μm，厚度为1.2nm。
偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备：将无机纳米片分散到20mL去离子水中，控制浓度为3.5mg/mL；将偶联剂先溶解于乙醇中，搅拌溶解后加入到上述无机纳米片分散液，控制偶联剂浓度为0.05g/mL，室温超声30min后，在水浴中60℃反应4小时，冷却至室温备用。
(四)聚乙烯/尼龙基材薄膜表面微凝胶与无机纳米片交联涂层的制备
选择普通喷枪(喷嘴口径2.5毫米),直接将含硅氧烷高分子微凝胶分散液倒入喷枪，调整气压(1.9巴)，设置喷膜距离30厘米、喷膜幅度30厘米，均匀喷涂聚乙烯/尼龙基材薄膜表面；随后同样条件喷涂偶联剂改性的无机纳米片分散液，两种分散液充分浸润2min，通过180℃高温加热10min使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，得微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜。微凝胶与无机纳米片交联涂层的厚度范围为0.8μm。经过180℃高温烘烤30min后，薄膜尺寸变化为1.8％，薄膜表面相对均匀平整，不熔化变形。
实施例4
一种采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，包括如下制备步骤：
(一)聚乙烯/尼龙基材薄膜的制备
通过挤出吹膜得到聚乙烯/尼龙基材薄膜，薄膜配方包括尼龙、聚乙烯、相容剂以及热稳定剂。所用尼龙为聚酰胺-6、聚酰胺-66(两者比例1:1)，重量占比43.9％；所用的聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯(比例1：1)，重量占比50％；所用相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐，重量占比5.5％；所用的热稳定剂为钙锌稳定剂，重量占比0.6％。聚乙烯/尼龙基材薄膜的厚度控制为34μm。
(二)含硅氧烷高分子微凝胶分散液的制备
单体选择：包括N-异丙基丙烯酰胺(重量分数87.5％)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(重量分数6.25％)以及含硅氧烷的单体(重量分数6.25％)。含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯，起到交联剂的作用。
制备过程：N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及含硅氧烷的单体溶解于38mL去离子水(整个单体在去离子水中的质量浓度为1.1％)，调控转速600rpm，温度设置为70℃。通入氮气鼓泡15min，加入(5mg/mL)过硫酸钾溶液2mL后引发聚合反应，继续70℃反应2.5小时后冷却至室温，得到初步水解与缩合反应的含硅氧烷高分子微凝胶分散液。该分散液由于未完全反应，尚具有反应性的硅氧烷基团，且微凝胶无需进行透析与离心纯化。所述的微凝胶的粒径尺寸为0.8μm，在分散液中的质量分数为0.9％。
(三)偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备
偶联剂与无机纳米片的选择：改性的无机纳米片分散液，偶联剂为正硅酸乙酯，无机纳米片包括氮化硼，且无机纳米片的片径尺寸为1.6μm，厚度为0.8nm。
偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备：将无机纳米片分散到20mL去离子水中，控制浓度为4mg/mL；将偶联剂先溶解于乙醇中，搅拌溶解后加入到上述无机纳米片分散液，控制偶联剂浓度为0.05g/mL，室温超声30min后，在水浴中65℃反应4.5小时，冷却至室温备用。
(四)聚乙烯/尼龙基材薄膜表面微凝胶与无机纳米片交联涂层的制备
选择普通喷枪(喷嘴口径2.8毫米),直接将含硅氧烷高分子微凝胶分散液倒入喷枪，调整气压(2.2巴)，设置喷膜距离30厘米、喷膜幅度30厘米，均匀喷涂聚乙烯/尼龙基材薄膜表面；随后同样条件喷涂偶联剂改性的无机纳米片分散液，两种分散液充分浸润2min，通过180℃高温加热10min使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，得微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜。微凝胶与无机纳米片交联涂层的厚度范围为1.0μm。经过180℃高温烘烤30min后，薄膜尺寸变化为1.7％，薄膜表面相对均匀平整，不熔化变形。
实施例5
一种采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，包括如下制备步骤：
(一)聚乙烯/尼龙基材薄膜的制备
通过挤出吹膜得到聚乙烯/尼龙基材薄膜，薄膜配方包括尼龙、聚乙烯、相容剂以及热稳定剂。所用尼龙为聚酰胺-66和聚酰胺-610(比例1:1)，重量占比45％；所用的聚乙烯为低密度聚乙烯以及线性低密度聚乙烯(比例1:1)，重量占比48％；所用相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐，重量占比6％；所用的热稳定剂为钙锌稳定剂，重量占比1％。聚乙烯/尼龙基材薄膜的厚度控制为35μm。
(二)含硅氧烷高分子微凝胶分散液的制备
单体选择：包括N-异丙基丙烯酰胺(重量分数87.5％)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(重量分数6.25％)以及含硅氧烷的单体(重量分数6.25％)。含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯，起到交联剂的作用。
制备过程：N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及含硅氧烷的单体溶解于38mL去离子水(整个单体在去离子水中的质量浓度为1.2％)，调控转速600rpm，温度设置为70℃。通入氮气鼓泡15min，加入(5mg/mL)过硫酸钾溶液2mL后引发聚合反应，继续70℃反应3小时后冷却至室温，得到初步水解与缩合反应的含硅氧烷高分子微凝胶分散液。该分散液由于未完全反应，尚具有反应性的硅氧烷基团，且微凝胶无需进行透析与离心纯化。所述的微凝胶的粒径尺寸为1μm，在分散液中的质量分数为1％。
(三)偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备
偶联剂与无机纳米片的选择：改性的无机纳米片分散液，偶联剂为钛酸四丁酯，无机纳米片包括氧化石墨烯，且无机纳米片的片径尺寸为2μm，厚度为1.2nm。
偶联剂改性的无机纳米片分散液的制备：将无机纳米片分散到20mL去离子水中，控制浓度为5mg/mL；将偶联剂先溶解于乙醇中，搅拌溶解后加入到上述无机纳米片分散液，控制偶联剂浓度为0.05g/mL，室温超声30min后，在水浴中70℃反应5小时，冷却至室温备用。
(四)聚乙烯/尼龙基材薄膜表面微凝胶与无机纳米片交联涂层的制备
选择普通喷枪(喷嘴口径3.0毫米),直接将含硅氧烷高分子微凝胶分散液倒入喷枪，调整气压(2.4巴)，设置喷膜距离30厘米、喷膜幅度30厘米，均匀喷涂聚乙烯/尼龙基材薄膜表面；随后同样条件喷涂偶联剂改性的无机纳米片分散液，两种分散液充分浸润2min，通过180℃高温加热10min使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，得微凝胶/氧化石墨烯改性的聚乙烯/尼龙共混薄膜。微凝胶与无机纳米片交联涂层的厚度范围为1.2μm。经过180℃高温烘烤30min后，薄膜尺寸变化为1.6％，薄膜表面相对均匀平整，不熔化变形。
实施例1～5中采用本发明用于薄膜基材表面的耐高温分散剂处理后的聚乙烯/尼龙共混薄膜，利用现有聚乙烯/尼龙基材薄膜体系，保持尼龙含量在较低的范围内30～45％，从而确保了聚乙烯/尼龙共混薄膜成品具有优异的力学性能，使用时不易破损。在高温180℃条件下使用聚乙烯/尼龙遮蔽膜时，预先在表面先后顺序喷涂含硅氧烷高分子微凝胶分散液、偶联剂改性的无机纳米片分散液，然后通过180℃高温加热使微凝胶与无机纳米片快速形成致密结合的交联涂层，之后进行喷涂漆料的施工。由于引入了具有优异耐热性和力学性能的氧化石墨烯、二硫化钼以及氮化硼等无机组分，所得到的改性涂覆的聚乙烯/尼龙共混薄膜在180℃使用过程中，具有防划伤性能、耐磨性良好、不易破损的优势；同时在使用过程中对于漆料的化学稳定性，180℃高温干燥时的热稳定性均得到明显提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，其特征在于，包括含硅氧烷高分子微凝胶分散液和偶联剂改性的无机纳米片分散液，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中微凝胶的质量浓度为0.5～1％、粒径为0.5～1μm，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中溶质的质量浓度为2.05～5.05mg/mL，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中的溶剂为水，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中的溶剂为水和乙醇的混合溶液。
2.如权利要求1所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，其特征在于，所述含硅氧烷高分子微凝胶分散液中的微凝胶按照质量百分含量100％计算包括N-异丙基丙烯酰胺87.5％、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯6.25％、含硅氧烷的单体6.25％。
3.如权利要求2所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，其特征在于，所述的含硅氧烷的单体包括3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯、3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯中的至少一种。
4.如权利要求3所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，其特征在于，所述偶联剂改性的无机纳米片分散液中的溶质为偶联剂改性的氧化石墨烯、偶联剂改性的二硫化钼、偶联剂改性的氮化硼中的一种，并且偶联剂改性的无机纳米片的片径为0.3～2μm，厚度为0.8～1.2nm。
5.一种用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1～4任意一项所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂，具体操作如下：
(1)制备含硅氧烷高分子微凝胶分散液，将N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、含硅氧烷的单体搅拌溶解于70℃的去离子水中，通入氮气鼓泡15min以上，加入适量的过硫酸钾水溶液，70℃条件下继续搅拌反应1～3h后冷却至室温，得含硅氧烷高分子微凝胶分散液成品，其中过硫酸钾的质量浓度为0.25mg/mL；
(2)制备偶联剂改性的无机纳米片分散液，将无机纳米片分散于去离子水中，并控制无机纳米片的质量浓度为2～5mg/mL，得无机纳米片悬浮液；将偶联剂溶解于乙醇中，然后将偶联剂的乙醇溶液加入上述的无机纳米片悬浮液中，并控制偶联剂的质量浓度为0.05mg/mL，依次室温超声处理30min、50～70℃水浴反应3～5h后冷却至室温，得偶联剂改性的无机纳米片分散液成品。
6.一种如权利要求1～4任意一项所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的用途，其特征在于，用于薄膜基材表面的耐高温防护处理。
7.一种如权利要求1～4任意一项所述的用于薄膜基材表面的耐高温分散剂的施涂方法，其特征在于，将含硅氧烷高分子微凝胶分散液和偶联剂改性的无机纳米片分散液依次喷涂于薄膜基材的表面，浸润2min以上，于180℃高温条件下加热10min，得具有耐高温性能的薄膜成品。
CN202111440338.5A 2021-11-30 2021-11-30 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法 Active CN113980321B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111440338.5A CN113980321B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111440338.5A CN113980321B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113980321A true CN113980321A (zh) 2022-01-28
CN113980321B CN113980321B (zh) 2022-08-02

Family

ID=79732672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111440338.5A Active CN113980321B (zh) 2021-11-30 2021-11-30 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113980321B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101570603A (zh) * 2009-06-01 2009-11-04 北京化工大学 一种改善疏水聚合物材料表面亲水性的方法
US20110003142A1 (en) * 2008-03-03 2011-01-06 University Of Florida Research Foundation, Inc. Nanoparticle sol-gel composite hybrid transparent coating materials
WO2013186064A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Korrosionsschutz durch beschichtung mit einer hybridsiloxanbasierten sol-gel zusammensetzung
CN106010181A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 上海理工大学 含纳米氮化硼的金属表面处理剂及其耐腐蚀涂层的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110003142A1 (en) * 2008-03-03 2011-01-06 University Of Florida Research Foundation, Inc. Nanoparticle sol-gel composite hybrid transparent coating materials
CN101570603A (zh) * 2009-06-01 2009-11-04 北京化工大学 一种改善疏水聚合物材料表面亲水性的方法
WO2013186064A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Korrosionsschutz durch beschichtung mit einer hybridsiloxanbasierten sol-gel zusammensetzung
CN106010181A (zh) * 2016-06-20 2016-10-12 上海理工大学 含纳米氮化硼的金属表面处理剂及其耐腐蚀涂层的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113980321B (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108395558B (zh) 一种高透纳米银线透明导电薄膜的制备方法
CN109942756B (zh) 一种具有梯度阻尼结构苯丙乳液及可烘烤厚浆型水性阻尼涂料及制备
CN102220062B (zh) 一种水性uv固化涂料及其制备方法
US7649041B2 (en) Aqueous coating composition
CN109593390B (zh) 一种具有高透光率持久超亲水性的二氧化钛-有机复合自清洁涂层及其温和制备方法
CN106609098B (zh) 一种超耐候性静电喷涂用粉末涂料及其制备方法
CN109629326B (zh) 一种阻隔疏水纸基涂料的制备方法及应用
CN110951163B (zh) 一种高表面张力、低密度聚丙烯复合材料及其制备方法
CN1919889A (zh) 有机硅丙烯酸环氧酯水分散体及其制备方法与应用
CN108641559B (zh) 一种膨胀阻燃剂及其制备方法和应用
CN113980321B (zh) 用于薄膜基材表面的耐高温分散剂、制备方法、用途及施涂方法
CN102031055B (zh) 一种不含挥发性有机溶剂的uv喷涂面漆
CN109206599B (zh) 一种高流平粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法与应用
CN111117399A (zh) 一种环保型水性仿电镀银涂料及其制备方法
CN117126596A (zh) 一种高强度耐磨水性漆及其制备方法
JP7175086B2 (ja) 透明導電性膜の製造方法
CN110437698A (zh) 一种水性环保涂料及其制备方法
CN110628254B (zh) 一种应用于诊断载玻片的超疏水涂料及其制备方法
JP3048334B2 (ja) コーティングフィルムの連続製造方法
KR102045325B1 (ko) 광학용 투명 필름에 적용 가능한 uv 속경화형 조성물 및 제조방법
CN112853336A (zh) 一种铝罐盖包装材料用无铬表面处理剂及其制备方法、钝化工艺
CN106700851B (zh) 一种多孔底材粉末涂料及其制备方法
CN111019236A (zh) 一种提升pp材料表面张力的功能母粒及其制备方法和应用
CN115260863B (zh) 一种斥水型水性丙烯酸树脂涂料及其制备方法与使用方法
CN115260880B (zh) 一种用于铝型材的高隔热粉末涂料及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant