CZ2015417A3 - Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů - Google Patents

Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů Download PDF

Info

Publication number
CZ2015417A3
CZ2015417A3 CZ2015-417A CZ2015417A CZ2015417A3 CZ 2015417 A3 CZ2015417 A3 CZ 2015417A3 CZ 2015417 A CZ2015417 A CZ 2015417A CZ 2015417 A3 CZ2015417 A3 CZ 2015417A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
nanoparticles
aqueous
emulsion
powder form
methyl silicone
Prior art date
Application number
CZ2015-417A
Other languages
English (en)
Inventor
Totka Bakalova
Petr Louda
Karolína Borůvková
Lukáš Voleský
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
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 Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2015-417A priority Critical patent/CZ2015417A3/cs
Publication of CZ2015417A3 publication Critical patent/CZ2015417A3/cs

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Řešení se týká hydrofobizační impregnace pro zlepšení hydrofobních vlastností povrchů předmětů s využitím vodné emulze metylsilikonové pryskyřice s minimálním obsahem 15 hmotnostních procent silikonu. Vodná emulze dále obsahuje 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent zahušťovadla ve formě lanolinu a/nebo cetylalkoholu a nanočástice oxidu zirkoničitého (ZrO.sub.2.n.) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu křemičitého (SiO.sub.2.n.) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu titaničitého (TiO.sub.2.n.) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu hlinitého (Al.sub.2.n.O.sub.3.n.) v práškové podobě v koncentraci 0,01 g/l až 10,0 g/l výchozí vodné metylsilikonové emulze. Užité nanočástice jednotlivých oxidů v práškové podobě vykazují velikost 5 nm až 100 nm a mohou být použity buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci.

Description

Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů
Oblast techniky
Vynález se týká hydrofobizační impregnace užívané pro zlepšení hydrofóbních vlastností povrchů a pro snížení opotřebení povrchů dílů.
Současny stav techniky
Hydrofobizační impregnace mají v dnešní době široké použití např. autokosmetika, impregnace textilu, brýlových čoček, polykarbonátových a skleněných panelů, nenasákavé povrchy kompozitů, fasád, atd. Jejich účelem je propůjčit podkladům vodoodpudivé vlastnosti a zároveň podporovat jejich regeneraci. Užité druhy hydrofóbního přípravku ovlivňují jakost provedené úpravy. Tyto úpravy se mohou provést filmotvomou sloučeninou nebo nanesením sloučenin, které odpuzují vodu a mají vysoké povrchové napětí. Používají se např. uhlovodíky, křemičitany a fluorokřemičitany, fluorokarbonáty a také jiné přípravky.
Vynález se týká způsobu modifikace vodných emulzí metylsilikonové pryskyřice užívaných k povrchovým úpravám porézních materiálů. Úkolem těchto emulzí je propůjčit materiálům hydrofóbní charakter.
Podstata vynálezu Základní složkou impregnační kapaliny podle vynálezu je metylsilikonová pryskyřice. Z metylsilikonové pryskyřice je pomocí vhodného rozpouštědla, např. xylenu a vody připravena vodná emulze. Takto připravenou vodnou emulzi metylsilikonové pryskyřice je třeba dále zahustit za účelem zvýšení viskozity výsledného vodného roztoku a to cetylalkoholem a/nebo lanolinem.
Pro modifikaci vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se podle vynálezu tedy použije vodná emulze metylsilikonové pryskyřice s minimálním obsahem 15 hmotnostních procent silikonu a s přídavkem 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent shora uvedeného zahušťovadla a dále s přídavkem 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze nanočástic oxidu křemičitého (S1O2) v práškové formě, načež se provede homogenizace takto vzniklé vodné emulze metylsilikonové pryskyřice. Použité nanočástice oxidu křemičitého v práškové formě vykazují rozměr 5 nm až 100 nm.
Ochranná vrstva vzniklá na povrchu předmětů po aplikaci modifikované vodné emulze metylsilikonové pryskyřice je vyvinuta na bázi nanotechnologie. Díky nanometrickým rozměrům pronikají nanočástice oxidu křemičitého do pórovité struktury povrchu horní vrstvy substrátu.
Do takto shora charakterizované vodné emulze metylsilikonové pryskyřice jsou možno ještě přidat 0,5 μΐ/ΐ až 10 ml/1 vodné emulze uhlovodíky s obsahem Ce až C14. Uhlovodíky zlepšují vodoodpudivé účinky výsledné vodné emulze, přičemž uhlovodíky jsou obsaženy v uvedeném množství buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci. Uhlovodíky s obsahem Ce až C14 zahrnují hexan, heptan, oktan, nonan, děkan, undekan, dodekan, tridekan a tetradekan.
Namísto oxidu křemičitého (S1O2) je možno se shodným účinkem použít oxid titaničitý (T1O2) v práškové podobě v koncentraci 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze, přičemž užité nanočástice oxidu titaničitého v práškové podobě vykazují velikost 5 nm až 100 nm.
Namísto oxidu křemičitého (S1O2) či oxidu titaničitého (T1O2) je možno se shodným účinkem použít oxid zirkoničitý (Zr02) v práškové podobě v koncentraci 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze, přičemž užité nanočástice oxidu zirkoničitého v práškové podobě vykazují velikost 5 nm až 100 nm.
Namísto oxidu křemičitého (S1O2) či oxidu titaničitého (T1O2) nebo oxidu zirkoničitého (Zr02) je možno se shodným účinkem použít oxid hlinitý (AI2O3) v práškové podobě v koncentraci 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze, přičemž užité nanočástice oxidu hlinitého v práškové podobě vykazují velikost 5 nm až 100 nm.
Bylo odzkoušeno, že je možno rovněž použít oxid křemičitý v kombinaci s oxidem titaničitým nebo oxid křemičitý v kombinaci s oxidem zirkoničitým, rovněž tak oxid titaničitý v kombinaci s oxidem zirkoničitým. Provedenými zkouškami bylo rovněž ověřeno, že s oxidem hlinitým je možno kombinovat jak oxid křemičitý, tak oxid titaničitý tak i oxid zirkoničitý. Není vyloučena ani vzájemná kombinace všech zde uvedených nanočástic oxidů v ověřeném množství 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze. Vždy je možno ještě aplikovat do vodné metylsilikonové emulze shora uvedené uhlovodíky, které zlepšují vodoodpudivé účinky výsledné vodné emulze, přičemž uhlovodíky jsou obsaženy v uvedeném množství buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci. Uhlovodíky s obsahem Ce až C14 zahrnují hexan, heptan, oktan, nonan, děkan, undekan, dodekan, tridekan a tetradekan. Vždy je možno ještě aplikovat do shora charakterizovaných a uvedených vodných metylsilikonových emulzí ethylacetát (C4H8O2) v podobě roztoku v množství 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent z vodné metylsilikonové emulze. Přidáním ethylacetátu se dosáhne zjemnění struktury vodné metylsilikonové emulze a také zlepšení jejích užitných vlastností. Výsledná vodná metylsilikonová emulze je vhodná pro použití na laky, lakované povrchy, autolaky, sklo, skleněné povrchy, plasty, keramiku, omítky, fasády a další jiné povrchy. Vodná emulze vytváří film na povrchu substrátů a tím zarovnává nerovný povrch podkladu. Povrch je tedy vyhlazen a díky tomu se v nerovnostech neusazují nečistoty, čímž výrazně přispívá k ochraně proti poškrábání během čištění či mytí podkladu. Silikonová složka vodné emulze je pomocí nosného rozpouštědla a vody velmi účinně transportována hluboko do struktury ošetřovaného materiálu. Viskozitu výsledné vodné emulze lze podle požadované aplikace ovlivnit naředěním emulze vodou.
Pomocí hydrofóbní úpravy lze významně omezit nasákavost ošetřených materiálů, kdy voda se sbaluje do kuliček, které rychle stečou z povrchu a tím se zároveň snižuje špinivost povrchů. Celkově tedy lze výrazně prodloužit životnost a funkčnost takto upravených materiálů. Vzhledem k vysoké odolnosti silikonů vůči povětmosti, slunečnímu záření a teplotě má úprava touto vodnou emulzí značnou životnost. Výhodou této vodné emulze je, že po zaschnutí na substrátu tvoří transparentní film, který není třeba nijak tepelně stabilizovat či vypalovat. K úplnému zaschnutí dochází přibližně po 24 hodinách při běžné venkovní teplotě. Zlepšení tribologických vlastností upravených povrchů lze podpořit přidáním uhlovodíků s obsahem Ce až C14.
Pro modifikaci emulze metylsilikonové pryskyřice se podle vynálezu tedy použije vodná emulze metylsilikonové pryskyřice s 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent zahušťovadla s přídavkem 0,01 g/1 až 10,0 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu křemičitého (Si02) v práškové formě, načež se provede homogenizace vzniklé vodné emulze. Do takto shora charakterizované vodné emulze je možno ještě přidat 0,5 μΐ/ΐ až 10 ml/1 vodné emulze uhlovodíky s obsahem C(, až C14. Uhlovodíky zlepšují vodoodpudivé účinky výsledné vodné emulze. Do shora charakterizované vodné emulze je možno přimísit ještě ethylacetát (C4H8O2) v podobě roztoku v množství 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent vodné metylsilikonové emulze. Ethylacetát zjemní strukturu vodné metylsilikonové emulze a také zlepší její užitné vlastnosti. Alternativně je možno kromě nanočástic oxidu křemičitého použít nanočástice oxidu titaničitého (T1O2) a/nebo nanočástice oxidu zirkoničitého (Zr02) a/nebo nanočástice oxidu hlinitého (AI2O3). Velikost nanočástic použitých oxidů v práškové formě se pohybuje v rozmezí 5 nm až 100 nm. Modifikaci vodné emulze metylsilikonové pryskyřice je možno provést tedy i směsí zmíněných nanočástic oxidů. Příklady uskutečnění vynálezu Přidáním chemických látek do roztoku vodné emulze metylsilikonové pryskyřice jsou dosaženy následující cíle, jako snížení opotřebení upravovaného materiálu a zvýšení jeho vodoodpudivosti. Vodné emulze připravené podle vynálezu navíc propůjčují upravovaným
materiálům vysoký lesk a tepelnou stabilitu. Před použitím se připravené vodné emulze metylsilikonové pryskyřice vždy homogenizují. Příklad 1
Modifikace vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se uskutečňuje přípravou vodné emulze s obsahem 25 hmotnostních procent silikonu a přidáním 5 hmotnostních procent zahušťovadla vybraného z lanolinu a/nebo cetylakoholu. Dále se přidá 0,05 g/1 původní vodné emulze nanocástice oxidu zirkoničitého (ZrCh) v práškové podobě o velikosti částic v rozsahu 10 nm až 30 nm a rovněž také 5 μΐ/l takto vzniklé vodné emulze směs uhlovodíků s obsahem Có až C14, což zahrnuje hexan, heptan, oktan, nonan, děkan, undekan, dodekan, tridekan a tetradekan. Na závěr se provede homogenizace takto vzniklé vodné emulze. Příklad 2
Modifikace vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se uskutečňuje přípravou vodné emulze s obsahem 25 hmotnostních procent silikonu a přidáním 2,5 hmotnostního procenta zahušťovadla a dalším přidáním 0,15 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu křemičitého (S1O2) v práškové podobě. Do takto vzniklé vodné emulze se dále vmísí ještě také 15 μΐ/ΐ vodné emulze směs uhlovodíků s obsahem Ce až C14 a roztok ethylacetátu (C4H8O2) v množství 5,0 hmotnostních procent z takto vzniklé vodné metylsilikonové emulze. Na závěr se provede homogenizace takto vzniklé vodné emulze. Příklad 3
Modifikace vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se uskuteční přípravou vodné emulze s obsahem 15 hmotnostních procent silikonu a přidáním 5 hmotnostních procent zahušťovadla a dalším přidáním 0,3 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu titaničitého (T1O2) v práškové podobě. Do takto vzniklé vodné emulze se ještě dále přidá také 25 μΐ/ΐ vodné emulze směs uhlovodíků s obsahem Ce až C14. Příklad 4
Modifikace vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se realizuje přípravou vodné emulze s obsahem 20 hmotnostních procent silikonu a přidáním 4 hmotnostních procent zahušťovadla a dalším přidáním 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu titaničitého (T1O2), 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu křemičitého (S1O2), 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu zirkoničitého (Zr02), 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu hlinitého (AI2O3) a dále také 20 μΐ/l takto vzniklé vodné emulze směsi uhlovodíků s obsahem Ce až C14. Nanoaditiva jsou dodávána v práškové podobě s velikostí částic v rozsahu 10 nm až 30 nm. Příklad 5 Příprava vodné emulze metylsilikonové pryskyřice se uskutečňuje přípravou vodné emulze s obsahem 25 hmotnostních procent silikonu a přidáním 5 hmotnostních procent zahušťovadla. Dále se do vodné emulze aplikuje 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu křemičitého (S1O2) a 0,05 g/1 původní vodné emulze nanočástic oxidu zirkoničitého (ZrC>2). Nanoaditiva jsou dodávána v práškové podobě o velikosti částic v rozsahu 30 nm až 60 nm. Do takto namíchané vodné emulze je přidán roztok ethylacetátu (C4H8O2) v množství 50,0 hmotnostních procent z takto vzniklé vodné metylsilikonové emulze. Na závěr se provede homogenizace takto vzniklé vodné emulze.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů, vyznačující se tím, že vodná emulze metylsilikonové pryskyřice s minimálním obsahem 15 hmotnostních procent silikonu obsahuje 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent zahušťovadla ve formě lanolinu a/nebo cetylakoholu a nanočástice oxidu zirkoničitého (Zr02) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu křemičitého (Si02) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu titaničitého (Ti02) v práškové podobě a/nebo nanočástice oxidu hlinitého (A12C>3) v práškové podobě v koncentraci 0,01 g/1 až 10,0 g/1 výchozí vodné metylsilikonové emulze, přičemž užité nanočástice jednotlivých oxidů v práškové podobě vykazují velikost 5 nm až 100 nm a mohou být použity buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci.
  2. 2. Hydrofobizační impregnační kapalina podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavkem jsou uhlovodíky s obsahem Ce až Cm v koncentraci 0,5 μΐ/ΐ až 10 ml/1 vodné metylsilikonové emulze, přičemž uhlovodíky jsou obsaženy buď jednotlivě nebo v jejich vzájemné kombinaci.
  3. 3. Hydrofobizační impregnační kapalina podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavkem vodné metylsilikonové emulze je ethylacetát (C4Hg02) v podobě roztoku v množství 0,1 hmotnostního procenta až 60 hmotnostních procent vodné metylsilikonové emulze.
  4. 4. Hydrofobizační impregnační kapalina podle nároku 2, vyznačující se tím, že uhlovodíky s obsahem C6 až Cm zahrnují hexan, heptan, oktan, nonan, děkan, undekan, dodekan, tridekan a tetradekan.
CZ2015-417A 2015-06-22 2015-06-22 Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů CZ2015417A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-417A CZ2015417A3 (cs) 2015-06-22 2015-06-22 Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-417A CZ2015417A3 (cs) 2015-06-22 2015-06-22 Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2015417A3 true CZ2015417A3 (cs) 2017-01-04

Family

ID=57793875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-417A CZ2015417A3 (cs) 2015-06-22 2015-06-22 Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2015417A3 (cs)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4101901A1 (en) 2021-06-07 2022-12-14 Technicka univerzita v Liberci Surface structure of a body and a method of manufacturing such a surface structure
CZ309623B6 (cs) * 2021-12-09 2023-05-24 Technická univerzita v Liberci Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou úpravu/ochranu hladkých nenasákavých materiálů obsahující metylsilikonovou pryskyřici
CZ310318B6 (cs) * 2021-12-21 2025-02-19 Technická univerzita v Liberci Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou ochranu savých minerálních materiálů

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4101901A1 (en) 2021-06-07 2022-12-14 Technicka univerzita v Liberci Surface structure of a body and a method of manufacturing such a surface structure
CZ309623B6 (cs) * 2021-12-09 2023-05-24 Technická univerzita v Liberci Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou úpravu/ochranu hladkých nenasákavých materiálů obsahující metylsilikonovou pryskyřici
CZ310318B6 (cs) * 2021-12-21 2025-02-19 Technická univerzita v Liberci Antimikrobiální hydrofobizační kapalina pro povrchovou ochranu savých minerálních materiálů

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10889725B2 (en) Sulfonate-functional coatings and methods
JP5968469B2 (ja) 無機酸化物ナノ粒子及び有機塩基を含む塩基性組成物、コーティングされた基材、物品、及び方法
Quagliarini et al. Self-cleaning and de-polluting stone surfaces: TiO2 nanoparticles for limestone
CZ2015417A3 (cs) Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofóbních a dalších užitných vlastností povrchů
RU2018143304A (ru) Стеклянные изделия со специально разработанными профилями состава и способы их получения
BRPI0707817A2 (pt) sistema de revestimento
RU2012131053A (ru) Просветляющие покрытия и способы их изготовления
CN105038338B (zh) 透明超疏水喷剂及其制备方法和应用
JP6663375B2 (ja) 光触媒用無機化合物、光触媒組成物、光触媒塗膜及び光触媒塗装製品
CN103787586B (zh) 一种自清洁亲水复合材料及其制备方法
SG176736A1 (en) Near-infrared shielding coating agent curable at ordinary temperatures, near-infrared shielding film using same, and manufacturing method therefor
US20140272387A1 (en) Anti-Glare Coatings with Aqueous Particle Dispersions and Methods for Forming the Same
CN105536882A (zh) 光催化剂涂装体及光催化剂涂布液
JP2017061667A (ja) 光触媒コーティング組成物
CZ28641U1 (cs) Hydrofobizační impregnační kapalina s nanoaditivy pro zlepšení hydrofobních a dalších užitných vlastností povrchů
JP2016150558A (ja) 抗菌性無機有機複合膜を有する基材
CN109987609A (zh) 一种疏水二氧化硅溶胶的制备方法
JPWO2015037513A1 (ja) 撥水性ガラスおよびその製造方法、ならびにそれを用いた撥水性フィルム
WO2014167231A3 (fr) Procédé de dépôt d'un revêtement photocatalytique, revêtements, matériaux textiles et utilisation en photocatalyse associes
CN111708107B (zh) 易清洁涂层
EP2924077A1 (en) Photocatalyst coating composition
JP2010275544A (ja) 親水性膜形成用カゴ型シルセスキオキサン−ペルオキソチタン複合体光触媒塗工液及び塗膜
Purcar et al. STRUCTURAL, MORPHOLOGICAL AND OPTICAL PROPERTIES OF THE THIN FILMS BASED ON SILVER-SILICA MATERIALS
Chen et al. Study of the Hydrophobic Properties of the Surface of an Enamel Material
WO2017146015A1 (ja) 光触媒構造体及びその製造方法