[发明专利]一种超硬耐磨易清洁纳米涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超硬耐磨自清洁纳米涂料及其制备方法，该涂料包括A液、B液两个部分：A液主要成分为多巴胺、二异氰酸酯聚乙二醇改性的纳米金刚石分散液、B液为碱性缓冲溶液。本发明与现有技术相比，所制备的超硬耐磨易清洁纳米涂料在喷涂后可迅速成膜，所述膜具有超高硬度、超强亲水性及以耐磨性好，本发明产品可应用于玻璃、瓷质、金属、塑料、木材等多种材料表面，操作方便、成本低廉，适合医院、家庭、学校、商场等各类应用场景。

技术领域

本发明属于材料科学与工程领域，涉及一种超硬耐磨易清洁纳米涂料及其制备方法。

背景技术

涂料早已渗透进日常生活的各个角落，建筑物内外墙、家具、汽车、电器等的维护保养都离不开涂料的帮助。随着人民生活水平的不断提高，群众对于生活中各种用品也提出了更高的要求，这就包括硬度更好、耐磨性很强、更容易清洁的涂料。

现有技术中，申请号CN201480052442.9，发明名称“用于太阳能电池的纳米金刚石涂料”公开了一种用于太阳能电池的纳米金刚石涂料；具体公开了一种在太阳能电池上使用的纳米金刚石涂料，该涂料包括悬浮在液体中的纳米金刚石材料，其中该纳米金刚石材料具有从约1nm至约10nm的尺寸范围。并且提供了用于改进太阳能电池的效率的方法，这些方法包括将纳米金刚石材料与液体聚合物或非聚合物溶剂混合以形成纳米金刚石聚合物悬浮液，在太阳能电池的顶部表面上形成该悬浮液的涂层，并且干燥该涂层，这样使得干燥的纳米金刚石聚合物层保持与该太阳能电池相结合。有用的纳米金刚石涂料组合物可以包括纳米金刚石材料、氟聚合物、用于该氟聚合物的液体溶剂以及至少一种选自下组的添加剂，该组由分散剂、助黏附剂、和偶联剂组成。该氟聚合物还可以以水性分散体形式使用。

现在市场上常见的涂料往往存在容易脱落、禁不住摩擦、难以清洁的问题，给消费者带来较大的困扰。集高硬度、高耐磨性、易清洁于一体的高品质涂料成为产业发展的必然趋势。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷和改进技术，本发明提供一种超硬耐磨易清洁纳米涂料。

为实现本发明目的，本发明提供了如下的技术方案：

本发明公开的技术方案具体涉及一种超硬耐磨易清洁纳米涂料，所述超硬耐磨易清洁纳米涂料包括A液和B液两个部分；A液主要成分为多巴胺和二异氰酸酯聚乙二醇改性的纳米金刚石分散液；B液为碱性缓冲溶液。

进一步，本发明的技术方案中，所述超硬耐磨易清洁纳米涂料，A液为多巴胺混合二异氰酸酯聚乙二醇改性的纳米金刚石的水性分散液，其中，多巴胺质量占比为0.1％-50％之间，二异氰酸酯聚乙二醇改性的纳米金刚石质量占比为5％-50％，其余为水；优选的，多巴胺的质量百分比为2％。

进一步，本发明的技术方案中，所述超硬耐磨易清洁纳米涂料，A液中的多巴胺以盐酸多巴胺为原料，纳米金刚石原料为表面富含羟基的可分散纳米金刚石，粒径2-100nm，二异氰酸酯聚乙二醇，分子量为2000-20000；优选所述分子量包括但不限于2000、5000、10000或20000。

本发明还涉及一种超硬耐磨易清洁纳米涂料的制备方法，其中A液中的二异氰酸酯聚乙二醇改性的纳米金刚石制备方法为，取表面富含羟基的两种颗粒粒径大小差距较大的可分散纳米金刚石各1-20g,二异氰酸酯聚乙二醇1-50g,加水充分搅拌，常温下反应5-60min，离心，取沉淀晾干待用。反应如下所示：

其中，表示粒径较小的表面富含羟基的可分散纳米金刚石，其表面含有羟基(—OH)；表示粒径较大的表面富含羟基的可分散纳米金刚石，其表面含有羟基(—OH)；所述纳米金刚石粒径2-100nm。

进一步，本发明的技术方案中，所述超硬耐磨易清洁纳米涂料，B液为高浓度的碱性缓冲溶液，所述碱性缓冲溶液包括但不限于磷酸盐缓冲溶液、碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液、硼砂-氢氧化钠缓冲溶液或Tris-HCl缓冲溶液，优选为1M磷酸盐缓冲溶液。