CN116875135A - 一种遮光防水纳米涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遮光防水纳米涂层，涉及纳米涂层技术领域。本发明的遮光防水纳米涂层，包括如下原料：疏水二氧化硅、乙醇、甲基硅油、丙烯酸树脂、填料、丙二醇丁醚、过氧基硅烷和去离子水，上述原料按照如下质量份数进行添加：疏水二氧化硅粉末3～9份、乙醇25～35份、甲基硅油0.5～1.5份、丙烯酸树脂10～14份、填料3～4份、丙二醇丁醚1～2.5份、过氧基硅烷0.5～1份和去离子水40～50份。本发明通过二氧化硅颗粒为整个表面提供了超疏水性能，使得水滴不易在其表面附着，而氧化锌作为催化剂，在光照条件下催化降解附着在表面的污染物，两者协同作用在一定程度上使得涂层表面保持干燥清洁，同时两者性质比较稳定，难以分解，减少材料的质量损失。
Description
技术领域
本发明涉及纳米涂层技术领域，具体为一种遮光防水纳米涂层。
背景技术
在常年空气湿度较大的地区，电子产品在使用和储存过程中，通常需经受如化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温环境，线路板及其电子元器件可能产生腐蚀、软化、变形和霉变等问题，导致线路板出现故障。
中国专利CN112624517A提出了一种遮光防水纳米涂层，其包含聚偏氟乙烯、烷基磺酸盐、乙烯基三胺、乙二醇、去离子水等原料，能够保持良好的附着性和极低粘度，适合机器喷涂，手工涂刷和浸涂作业。但是没有在模拟盐雾环境中进行测试，无法判断长期使用是否依然有可靠的防水遮光性能。
所以我们提出了一种遮光防水纳米涂层，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种遮光防水纳米涂层，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种遮光防水纳米涂层，包括如下原料：疏水二氧化硅、乙醇、甲基硅油、丙烯酸树脂、填料、丙二醇丁醚、过氧基硅烷和去离子水，上述原料按照如下质量份数进行添加：疏水二氧化硅粉末3～9份、乙醇25～35份、甲基硅油0.5～1.5份、丙烯酸树脂10～14份、填料3～4份、丙二醇丁醚1～2.5份、过氧基硅烷0.5～1份和去离子水40～50份。
优选的，所述的原料的最优添加质量份数为：疏水二氧化硅粉末5份、乙醇30份、甲基硅油1.5份、丙烯酸树脂12份、填料3.5份、丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份。
优选的，所述的填料采用氧化锌。
优选的，所述的遮光防水纳米涂层涂覆完成后需经等离子处理。
一种遮光防水纳米涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1：将疏水二氧化硅粉末5份分散于乙醇30份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油1.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂12份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌3.5份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料；
S6：将纳米涂层材料涂覆于物品表面后以空气为气源等离子处理3次，每次3s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过二氧化硅颗粒为整个表面提供了超疏水性能，使得水滴不易在其表面附着，而氧化锌作为催化剂，在光照条件下催化降解附着在表面的污染物，两者协同作用在一定程度上使得涂层表面保持干燥清洁，同时两者性质比较稳定，难以分解，减少材料的质量损失。
(2)本发明通过对纳米涂层以空气为气源等离子处理，使得涂层的表面张力提升，使得涂层具有更好的表面张力耐久性，从而提升其遮光性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
称取如下重量份数的原料：疏水二氧化硅粉末3份、乙醇25份、甲基硅油0.5份、丙烯酸树脂14份、氧化锌4份、丙二醇丁醚2.5份、过氧基硅烷1份和去离子水50份。
S1：将疏水二氧化硅粉末3份分散于乙醇25份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油0.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂14份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌4份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚2.5份、过氧基硅烷1份和去离子水50份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料；
S6：将纳米涂层材料涂覆于物品表面后以空气为气源等离子处理3次，每次3s。
实施例二
称取如下重量份数的原料：疏水二氧化硅粉末5份、乙醇30份、甲基硅油1.5份、丙烯酸树脂12份、氧化锌3.5份、丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份。
S1：将疏水二氧化硅粉末5份分散于乙醇30份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油1.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂12份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌3.5份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料；
S6：将纳米涂层材料涂覆于物品表面后以空气为气源等离子处理3次，每次3s。
实施例三
称取如下重量份数的原料：疏水二氧化硅粉末9份、乙醇35份、甲基硅油1.5份、丙烯酸树脂10份、氧化锌3份、丙二醇丁醚1份、过氧基硅烷0.5份和去离子水40份。
S1：将疏水二氧化硅粉末9份分散于乙醇35份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油1.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂10份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌3份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚1份、过氧基硅烷0.5份和去离子水40份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料；
S6：将纳米涂层材料涂覆于物品表面后以空气为气源等离子处理3次，每次3s。
实施例四
称取如下重量份数的原料：疏水二氧化硅粉末5份、乙醇30份、甲基硅油1.5份、丙烯酸树脂12份、氧化锌3.5份、丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份。
S1：将疏水二氧化硅粉末5份分散于乙醇30份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油1.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂12份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌3.5份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料。
模拟盐雾环境测试：将132.23g的食盐(NaCl)加入装有4L自来水的水盘中，搅拌直至NaCl完全溶解，配制成3.2％NaCl溶液。将上述实施例一至实施例四制备而成的纳米涂层材料均匀涂覆至电子产品表面，实施例四省略等离子处理步骤；将此四组电子产品外加一组未涂覆本发明纳米涂层材料的电子产品(对比例)共五组放置在水盘上方约1米处，放置24h后，观察记录，收集实验数据；30d后，再次观察记录，收集实验数据，结果如下表所示：
采用接触角测量仪对各组产品进行测量，由上表可知，实施例二的产品表面具有较小的静态接触角，这是由于具有较低表面能的疏水二氧化硅粒子构造出的微纳结构，使得水滴很容易从纳米涂层表面滚落，难以附着或积聚在涂层表面，从而使得材料表面能长期保持干燥，从而提高其抗腐蚀性；
以空气为气源等离子处理后涂层的表面张力可以达到60mN/m，等离子处理后的涂层具有更好的表面张力耐久性，在拉脱测试中的拉脱强度由处理前的20MPa左右增大到至少30MPa，遮光率可达到99.9％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种遮光防水纳米涂层，其特征在于：该遮光防水纳米涂层包括如下原料：疏水二氧化硅、乙醇、甲基硅油、丙烯酸树脂、填料、丙二醇丁醚、过氧基硅烷和去离子水，上述原料按照如下质量份数进行添加：疏水二氧化硅粉末3～9份、乙醇25～35份、甲基硅油0.5～1.5份、丙烯酸树脂10～14份、填料3～4份、丙二醇丁醚1～2.5份、过氧基硅烷0.5～1份和去离子水40～50份。
2.根据权利要求1所述的一种遮光防水纳米涂层，其特征在于：所述的原料的最优添加质量份数为：疏水二氧化硅粉末5份、乙醇30份、甲基硅油1.5份、丙烯酸树脂12份、填料3.5份、丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份。
3.根据权利要求2所述的一种遮光防水纳米涂层，其特征在于：所述的填料采用氧化锌。
4.根据权利要求3所述的一种遮光防水纳米涂层，其特征在于：所述的遮光防水纳米涂层涂覆完成后需经等离子处理。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种遮光防水纳米涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将疏水二氧化硅粉末5份分散于乙醇30份中，超声分散10min；
S2：添加分散好的甲基硅油1.5份，恒温60℃搅拌2h；
S3：完成恒温搅拌后，在常温下搅拌并添加丙烯酸树脂12份，继续搅拌10min；
S4：随后在混合溶液中加入氧化锌3.5份，搅拌20min；
S5：最后添加丙二醇丁醚2份、过氧基硅烷1份和去离子水45份搅拌，10min后即可获得纳米涂层材料；
S6：将纳米涂层材料涂覆于物品表面后以空气为气源等离子处理3次，每次3s。
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