[发明专利]一种水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于涂层领域，具体涉及一种水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层及其使用方法。

背景技术

防指纹防污涂层具有一定的拒水拒油效果，因此对像人体指纹、汗液、以及其它一些水污或油污均具有较低的粘附性，进而可更好的保持自身清洁。从结构组成划分，这一类功能涂层可分为表面有微纳米结构和无微纳米结构两种。一种是带有微纳米粗糙度的防指纹防污涂层，对水或油可表现出超过150度的接触角(超疏水超疏油，超双疏)，但粗糙度常使涂层有耐久性和透明性不佳的问题。令一种表面平整(无粗糙度)表面富集低表面能化合物的涂层对水或油的接触角小于120度，但仍可对水污油污表现出低粘附性和自清洁功能。值得注意的是，平整的结构使涂层克服了粗糙度引起的耐久性和透明性问题，使这一种涂层更具实用价值。

由于防指纹防污涂层、疏水疏油涂层、或自清洁涂层多含有低表面能组分，而低表面能含氟含硅化合物多不具有水溶性，因此这些涂层常使用有一定毒性并价格较高的溶剂体系作为分散相。体系中含氟组分的潜在毒性和昂贵的价格进一步严重地影响了涂层的工业化应用。同时，市场中已有一些通过添加低表面能助剂形成的防指纹防污涂层，该类涂层在成膜过程中低表面能化合物迁移富集到涂层表面，形成低表面能化合物的单分子成，而涂层体相中较少甚至不再含有低表面能物质，在短期使用后因表面磨损就会失去防指纹防污的功能性。

发明内容

为提高传统防指纹防污涂层性能的耐磨性和耐久性，本发明的首要目的在于提供一种水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层。该涂层是一种表面和体相均匀分散着低表面能化合物的聚合物涂层。该涂层具有良好防指纹防污性、透明性和耐久性，适用于多种基材，体系无氟水分散无毒环保，组成均为工业化市场化化工原料，具有较强实用性和商业前景。

本发明的另一目的在于提供上述水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层的使用方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层，按质量百分比计包括如下组分：

优选的，所述水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层，按质量百分比计包括如下组分：

更优选的，所述水性无氟防指纹防污聚合物复合涂层，按质量百分比计包括如下组分：

进一步地，所述水性含硅丙烯酸酯类聚合物由乙烯基单体聚合得到。

所述乙烯基单体包括低表面能单体，可交联单体，水性单体，玻璃化温度和漆膜硬度调节单体中的一种或多种；所述的低表面能单体指含硅乙烯基化合物，所述的可交联单体指带羟基的乙烯基化合物，所述的水性单体指带有亲水基团的乙烯基化合物，所述的玻璃化温度和漆膜硬度调节单体指具有不同玻璃化温度的乙烯基化合物。

所述的含硅乙烯基化合物指乙烯基烷基三氯硅烷、乙烯基烷基甲氧基硅烷、乙烯基烷基乙氧基硅烷、乙烯基烷基丙氧基硅烷、或乙烯基烷基聚硅氧烷(乙烯基硅油)中的一种或几种；所述的带羟基的乙烯基化合物指丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；带有亲水基团的乙烯基化合物指丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸聚醚、甲基丙烯酸聚醚中的一种或几种；所述的具有不同玻璃化温度的乙烯基化合物指丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯、苯乙烯中的一种或多种。

进一步地，所述乙烯基单体具体包乙烯基烷基三氯硅烷、乙烯基烷基甲氧基硅烷、乙烯基烷基乙氧基硅烷、乙烯基烷基丙氧基硅烷、乙烯基烷基聚硅氧烷(乙烯基硅油)、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯中的一种或多种。

进一步地，所述的交联组分指含异氰酸根的化合物或采用封闭剂封闭的异氰酸酯类化合物，化合物在成膜过程可与聚合物中的可交联单体发生交联反应。