[发明专利]一种防雾性涂层组合物及其制备方法和应用方法

说明书

本发明提供了一种防雾性涂层组合物，其组分包括有机‑无机杂化亲水性聚合物、亲水性环氧聚合物、固化剂、成膜溶剂和功能助剂。其中，所述防雾性涂层组合物的一种制备方法包括将所述有机‑无机杂化亲水性聚合物、所述亲水性环氧聚合物和固化剂混合均匀，再加入功能助剂和成膜溶剂混合均匀，最终得到所述防雾性涂层组合物；所述防雾性涂层组合物的一种应用包括一种防雾性复合膜，其包括具有第一侧面和第二侧面的膜基底，所述第一侧面和第二侧面中的至少一个侧面上设有防雾性涂层，所述防雾性涂层由上述所述的防雾性涂层组合物形成。所述防雾性涂层组合物具有更好的亲水性以及在水浸润环境中也能长期保持的亲水防雾性能。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种持久防雾性涂层组合物及其制备方法，以及该涂层组合物应用于PC、PMMA和PET等膜制品上的方法。

背景技术

透明聚合物材料已被广泛应用于社会生活中。然而，在高湿环境中、或温度或湿度有较大差别的界面上，空气中的水蒸气很容易在这些透明聚合物基质的表面凝聚成雾或露珠，进而造成基质的透光率降低，从而影响透明聚合物基质的正常使用。例如，用于窗户、护目镜、面具或面部护罩、车灯以及车窗玻璃等的透明聚合物材料，由于上述弊端而常常会变得雾蒙蒙，这种情况所带来的影响不仅仅是美观上的瑕疵，甚至会使生产、生活中的人们发生危险，如车窗玻璃上的浊雾所引发的交通事故。通常的通过电加热或吹风方式来消雾的方法在部分领域已被应用，但是该方法具有很大的局限性。为了减少和消除上述问题，直接具有消雾功能的涂层材料得到了广泛的关注。

US6071606A公开了一种采用高温成型的工艺方法，包括在基质的最外层涂覆一层纳米级二氧化钛、二氧化硅涂层，因涂膜中含有光催化活性的二氧化钛，通过光照后能使表面具有超亲水性，并能分解油污，具有自清洁性，但该涂料在暗室或其它缺乏光照的条件下长期放置之后，将失去其防污性能。同时，高温成型技术使得该技术在透明聚合物材料上无法应用。

WO2015008894公开了一种将有机-无机纳米硅复合体涂覆于聚酯、聚酰胺等聚合物薄膜上的工艺，最终通过干燥成型后得到一种具有亲水防雾性能的膜制品。US2015079381公开了一种采用溶剂浇铸成型方法将硅溶胶涂覆于透明聚合物薄膜材料上的工艺，最终得到一种具有亲水性防雾表面的膜制品。尽管这两种方法在具体实施过程中具有工艺简单的特点，但由于亲水性涂覆层缺乏有效的三维立体化学结合，容易受到外力的损坏。

US2014037968公开了一种在热熔融聚酯薄膜表面涂覆碱金属硅酸盐和亲水性防雾剂混合物的工艺，最后得到的聚酯薄膜的表面具有亲水性以及防雾功能。该加工工艺的缺陷在于需要严格控制聚酯薄膜表面的熔融状态，以及冷却速度，以避免薄膜结构结晶化及脆化，大大增大了加工工艺的困难和复杂程度。

US6306932公开了一种防雾性材料，包括将无机烷氧化物及其水解共缩合物与聚丙烯酸和聚乙烯醇共混后，涂覆成膜，形成具有亲水防雾功能的涂层。张春雪等采用MMA，BMA，HEMA以及少量交联剂制备具有防雾功能的涂料【热固性树脂1999(04)：28-30】。采用上述方法得到的涂料，其防雾寿命较短，且由于缺乏三维交联结构，吸水后容易由于膨润软化而导致涂层的破坏。

CN101781506A公开了一种涂覆工艺，包括将环氧树脂与亲水性高分子以及亲水性表面活性剂共混，涂覆高温固化成型。该涂料制备及涂覆成型工艺简单，但由于环氧树脂与亲水性化合物存在不相容性，因此在涂覆成型中存在相分离而影响透明性，以及长期使用亲水性化合物膨润浸出而影响使用效果的问题。

可见，上述方法虽然都具有一定的防雾效果，但都有各自的不足。为此，开发一种适用于透明聚合物材料上的具有加工简易、寿命长以及水浸润后防雾效果好的防雾性涂层组合物具有重要意义。

发明内容