一种水性耐磨超双疏纳米复合涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111019447A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911048744.XC09D7/20(2018.01)(22)申请日2019.10.31C09D5/18(2006.01)C09D183/08(2006.01)(71)申请人东南大学B05D7/00(2006.01)地址211189江苏省南京市江宁区东南大B05D7/24(2006.01)学路2号(72)发明人张友法杨永玲余新泉(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人唐循文(51)Int.Cl.C09D127/12(2006.01)C09D175/04(2006.01)C09D161/28(2006.01)C09D133/04(2006.01)C09D7/62(2018.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种水性耐磨超双疏纳米复合涂层及其制备方法(57)摘要一种水性耐磨超双疏纳米复合涂层及其制备方法,先制备超双疏二氧化硅纳米颗粒粉体的；再制备水性耐磨超双疏纳米复合涂料；最后制备超双疏涂层。本发明采用氟硅烷、水性硅溶胶、水性树脂等常规原料制备水性耐磨超双疏纳米复合涂层，无任何有毒的有机溶剂，从源头上避免了有毒物质的残留或处理不完全，满足环保要求，也降低了生产成本。在水性体系中制备的水性耐磨超双疏纳米复合涂层不燃、VOC低，适用于通风不畅、高温、有明火等多种苛刻场合，便于生产、储存、运输和施工作业，具有很好的应用前景。所述超双疏二氧化硅纳米颗粒粉体制备中，使用复配硅溶胶可以获得纳米尺度团聚纳米颗粒，增加纳米颗粒粗糙度，从而增加涂层粗糙度。CN111019447ACN111019447A权利要求书1/1页1.一种水性耐磨超双疏纳米复合涂层的制备方法，其特征在于步骤为：（1）超双疏二氧化硅纳米颗粒粉体的制备：将2-6份的氨水溶液分散于80份的无水乙醇溶液中，转速50-200rpm条件下，50℃下搅拌2-4min，随后加入10-15份复配硅溶胶，继续搅拌10min后加入0.1-1份正硅酸四乙酯，继续搅拌30min，加入0.1-1份低表面能物质，搅拌2h后置于旋转蒸发器中，在60℃条件下旋转蒸发30-60min，再将所得颗粒置于冷冻干燥机中-80℃冷冻干燥6h，即可得到超双疏二氧化硅纳米颗粒粉体；（2）水性耐磨超双疏纳米复合涂料的制备：将1-2份的超双疏二氧化硅颗粒粉体分散于1-2份的异构十六烷或航空煤油中，转速50-200rpm条件下，室温搅拌2-4min，随后加入10-15份去离子水，再加入0.1-0.5份水性阴离子氟碳表面活性剂，搅拌5-10min后加入3-9份水性树脂，继续搅拌30min，既得水性超双疏复合涂料；（3）超双疏涂层制备：对于硬质基底材料，将水性超双疏复合涂料倒入喷枪，0.2-0.8MPa压力下，沿45°方向对基底材料喷涂1-2道次，间隔10s后继续喷涂，重复上述步骤3-5次，接着喷涂1-2道次氟硅烷溶液，所述氟硅烷溶液是先将1份氟硅烷滴入1份乙醇中，超声5min后再倒入100份去离子水超声10min获得的混合溶液，而后在80℃烘箱中固化10-120min，即可获得水性耐磨纳米复合涂层；对于软质多孔材料，即将基材浸渍在水性超双疏复合涂料中，浸渍时间3-5min，1浸1轧处理，接着喷涂1-2道次质量浓度0.5%的氟硅烷水溶液，而后在80℃烘箱中固化24h，即可获得超双疏多孔材料。2.根据权利要求1所述水性耐磨超双疏纳米复合涂层的制备方法，其特征在于所述复配硅溶胶是pH值2-4、尺寸20-100nm、固含15%酸性硅溶胶，和pH值8-9、尺寸5-10nm、固含15%硅溶胶按照1:1重量比混合而成。3.根据权利要求1所述水性耐磨超双疏纳米复合涂层的制备方法，其特征在于所述低表面能物质为碳链长度为6-10的碳氟长链有机硅氧烷、碳链长度大于6的长链烷基硅氧烷和碳链长度大于6的长链烷基氯硅烷。4.根据权利要求1所述水性耐磨超双疏纳米复合涂层的制备方法，其特征在于所述水性树脂为水性含氟丙烯酸树脂、水性氟碳树脂、水性三聚氰胺甲醛树脂、水性聚氨酯树脂或水性丙烯酸树脂）中的至少一种。5.根据权利要求1所述水性耐磨超双疏纳米复合涂层的制备方法，其特征在于所述硬质基底为玻璃、水泥、陶瓷、金属或木材，软质多孔材料为纤维编织物或纸张。6.根据权利要求1-5任一所述制备方法制得的水性耐磨超双疏纳米复合涂层，其特征在于所述的水性耐磨超双疏纳米复合涂层的水滴和油滴静态接触角均大于150°，滚动角均小于10°。2CN111019447A说明书1/6页一种水性耐磨超双疏纳米复合涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明属于涂层制备领域，涉及一种水性耐磨超双疏