[发明专利]一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，超憎水涂层由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。制备方法包括以下步骤：(1)混合溶剂的配制；(2)粒子预分散；(3)成膜物分散；(4)超憎水涂料制备；(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀；(6)超憎水涂层制备。本发明实现了使用未改性粒子构造超憎水涂层，并且在一个很宽的粒子添加量范围内均可实现涂层的超憎水效果，而不影响涂层的成膜性能。

技术领域

本发明涉及一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，属于超憎水涂料技术领域。

背景技术

超憎水表面是指憎水角大于150°，滚动角小于10°的表面。近年来，超憎水表面因其独特的超憎水性能和自清洁性能引起了人们的广泛关注，在生产和生活方面都表现出较为广阔的应用前景。

在大量的研究表明：超憎水表面的构建方法主要分为两类：一是在低表面能材料表面构建微-纳结构；二是降低具有微-纳结构的材料的表面能。

在低表面能材料表面构建微-纳结构相对来说是比较简单的制备超憎水涂层的方法。目前，多以低表面能的全氟类树脂为基料，通过添加疏水亲油改性的粒子在其表面构建微-纳结构，从而实现超憎水的效果。虽然全氟类树脂具有较低的表面能、优良的耐化学性、耐腐蚀性能，但是其价格较昂贵，增加了构建超憎水表面的成本。另外，粒子的疏水亲油改性过程多采用长链的疏水官能团与粒子表面的官能团发生反应，从而达到粒子疏水改性的目的。这一改性过程不仅增加了涂料的生产成本，而且工艺复杂，粒子改性效果不稳定，从而导致制备的超憎水涂层性能不稳定。粒子添加量控制严格，添加量少无法实现超憎水效果，而添加量过多会影响涂层的成膜性。

发明内容

针对超憎水表面制备方法上的缺点和不足，本发明提出了一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层及其制备方法，其能够解决超憎水涂层制备过程中原材料价格昂贵、疏水粒子改性性能不稳定、粒子添加量严格、生产工艺繁琐复杂等问题。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层，由A组分和B组分构成且A组分与B组分的质量比为75：1；所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述A组分由如下重量份的原料组成：有机硅树脂：13份，有机溶剂：60～80份、氧化硅：3～5份、分散剂：0.5～1份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份。

另一方面，本发明实施例提供的一种粒子浓度可调的超憎水涂料超憎水涂层制备方法，包括以下步骤：

(1)混合溶剂的配制；

(2)粒子预分散：将粒子分散到混合溶剂中进行预分散处理；

(3)成膜物分散：将树脂分散到混合溶剂中进行分散处理；

(4)超憎水涂料制备：将成膜物分散液倒入处理后粒子分散液中，加入助剂后进行搅拌得到超憎水涂料；

(5)按照A组分与B组分的质量比为75：1称取固化剂，并搅拌均匀，所述A组分由有机硅树脂、有机溶剂、氧化硅、分散剂、消泡剂和流平剂组成，所述B组分为有机硅树脂固化剂；

(6)超憎水涂层制备：利用空气喷涂喷枪进行喷涂制备超憎水涂层。

作为本实施例一种可能的实现方式，在粒子预分散过程中，通过搅拌、剪切和超声处理工艺进行预分散处理。

作为本实施例一种可能的实现方式，在成膜物分散过程中，通过搅拌和剪切处理工艺进行分散处理。