[发明专利]一种能够防雾自洁的纳米材料

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种能够防雾自洁的纳米材料。

背景技术

随着防雾、自洁纳米材料需求的日益突出，市场上出现一些防雾、自洁产品。然而，大多数防雾、自洁产品不仅存在着制作工艺复杂，稳定性差等问题，而且与基材之间的粘接性差，容易脱落。因此，难以保持长久防雾、自洁的效果。基于上述防雾、自洁产品存在的问题，我们研制了一种具有防雾能力强，自洁效果持久，施工简单，成本低等优点的防雾、自洁纳米材料。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够防雾自洁的纳米材料，以解决上述缺陷。

本发明通过下述技术方案实现：

一种能够防雾自洁的纳米材料，由以下重量份数的组分组成：钛酸丁酯31份、无水乙醇132份、醋酸12份、硝酸7份、去离子水51份、正硅酸乙酯39份、盐酸溶液62份、溶剂108份、钛酸酯偶联5份，乙二醇11份、聚乙二醇12份、氨水8份、碱性催化剂8份、中和试剂7份、氟烷基硅烷12份。

所述碱性催化剂为氢氧化钠或乙醇钠中的一种。

所述中和试剂为氯化铵和乙酸。

所述溶剂包括异丙醇或正丁醇或乙二醇乙醚中的一种。

进一步的，本发明中纳米材料与基材表面以化学键结合，其具有较强的附着力，并且在玻璃、陶瓷、金属、塑料、橡胶、电子元器件表面都具有较好的附着力，按照GB/T 9286-1998进行测试，附着力均达到0级。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明含有氟硅烷、二氧化硅和纳米材料，性能稳定，储存稳定性好，拥有无机材料和有机硅材料所具有的优异的耐高低温、耐老化性能，同时还因为含氟基团的引入而赋予了涂层耐溶剂、化学稳定、更低的表面能等优异性能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例中的纳米材料，由以下重量份数的组分组成：钛酸丁酯15份、无水乙醇80份、醋酸4份、硝酸1份、去离子水33份、正硅酸乙酯20份、盐酸溶液40份、溶剂80份、钛酸酯偶联1份，乙二醇2份、聚乙二醇5份、氨水1份、碱性催化剂2份、中和试剂2份、氟烷基硅烷5份。所述碱性催化剂为氢氧化钠或乙醇钠中的一种或多种。所述中和试剂为氯化铵和乙酸。所述溶剂包括异丙醇或正丁醇或乙二醇乙醚中的一种。

将钛酸丁酯在搅拌下滴加到无水乙醇中，充分搅拌然后向其依次加入醋酸、硝酸和去离子水，继续搅拌，最终得到稳定的二氧化钛溶胶。

将得到的二氧化钛溶胶进行退火处理，退火温度为500℃，保温时间6小时，然后随炉冷却，得到二氧化钛粉末，球磨30小时，粉末样品中的二氧化钛颗粒尺寸为4nm，称取二氧化钛粉末样品，将其分散到去离子水中，得到二氧化钛溶液；

将正硅酸乙酯在氨水催化下水解，制备出含有粒径为25nm的二氧化硅球形纳米粒子的悬浮液，在室温搅拌下并滴加盐酸溶液，陈化30小时，变成凝胶后放入干燥箱中进行干燥，再将干燥样品进行退火处理，退火温度为500℃，保温时间6小时，然后随炉冷却，得到二氧化硅粉末，球磨20小时，粉末样品中的二氧化硅颗粒尺寸在10nm以下。

将得到二氧化钛溶液加入溶剂中，充分搅拌，再加入二氧化硅，在72℃温度下搅拌混合，得到溶液体系；保持所述温度并加入碱性催化剂，使溶液体系pH值为11，再加入氟烷基硅烷、钛酸酯偶联、乙二醇、聚乙二醇，在52℃温度下继续搅拌反应5h，得到透明溶液；加入中和试剂，使溶液pH值为6.5，过滤反应产物得到本发明的纳米材料。

实施例2与实施例1相比，实施例2中的组分的取值范围在本发明的取值范围外，实施例2中所制得的纳米材料与基体的附着力差，并且实施例2中的纳米材料耐高低温和耐老化性能也较差。

综上所述，本发明中的组分相辅相成，并且在本发明的组分以及配方范围内所制得的纳米材料的附着力最佳，并且具有优越的耐溶剂、化学稳定、表面能等性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。