[發明專利]一種強效抗污自潔噴涂液及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711038250.4
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107746677B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 賀軍輝;何溥;任婷婷;龐子力
• 申請（專利權）人: 和智創成（北京）科技有限公司
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D5/16;C09D7/61;B05D1/02;B05D7/24
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明公開一種強效抗污自潔噴涂液，所述強效抗污自潔噴涂液由以下各原料制備而成：低表面能物質、醇溶液、二氧化硅球形納米粒子、有機硅烷試劑和無機酸。本發明還公開了上述強效抗污自潔噴涂液的制備方法和在制備強效抗污自潔材料中的應用。本發明強效抗污自潔噴涂液制備方法簡單，適合批量生產；能通過簡單的噴涂法在各種固體基底上制備了強效抗污自潔涂層，具有良好的抗污自潔性能，且制備方法簡單，適用范圍廣，在常溫下即可獲得。

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域。更具體地，涉及一種強效抗污自潔噴涂液及其制備方法和應用。

背景技術

自清潔涂層在我們的日常生活中有重要的應用，使用自清潔涂層來替代傳統的清洗方法可以節省巨大的清洗成本。例如，應用于太陽能光伏發電、溫室大棚的塑料薄膜、光學透鏡以及建筑材料等領域。強效抗污自潔涂層的制備是受到荷葉“出淤泥而不染”的啟發，水在其表面的接觸角大于150°，滾動角小于10°，當表面有灰塵或者污垢時，水易于滾落并帶走灰塵，從而達到自清潔的效果。制備這種表面所需要的條件是具有合適的微納結構、較高的粗糙度和較低的表面能。

Yao Lu等人(Lu Y,Sathasivam S,Song J,et al.Robust self-cleaningsurfaces that function when exposed to either air or oil[J].Science,2015,347(6226):1132-1135)通過提拉或噴涂商業的粘結劑【EVO-STIK(Bostik,UK)】以及二氧化硅、二氧化鈦和十三氟辛基三乙氧基硅烷的混合溶膠液制備了高強度的超疏水涂層。但涂覆有該涂層的固體基底表面呈現白色，對于透明的基底影響了其使用效果，降低了基底透光率。Ying-Chu Chen等人(Chen Y C,Huang Z S,Yang H.Cicada-Wing-Inspired Self-Cleaning Antireflection Coatings on Polymer Substrates[J].ACS AppliedMaterialsInterfaces,2015,7(45):25495-25505)通過反應離子束刻蝕和化學氣相沉積低表面能物質的方法制備了類似蟬翼結構的減反增透超疏水自清潔涂層，涂覆有該涂層的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底在可見光波段內有較高的透光率和良好的超疏水性能。但是此研究中制備方法過于復雜，且需要用到特殊而昂貴的設備，因此不適用于大面積的應用。Dengteng Ge等人(Ge D,Yang L,Zhang Y,et al.Transparent andSuperamphiphobic Surfaces from One-Step Spray Coating of Stringed SilicaNanoparticle/Sol Solutions[J].ParticleParticle Systems Characterization,2014,31(7):763-770)通過一步噴涂法制備了透明超疏水涂層，并應用到了不同的基底上。但在此研究中對涂層的強度僅僅進行了沖水和沖沙試驗，且所用的水的體積和沙的重量都偏低，涂層的強度較弱，無法適應實際應用的需求。

因此，需要開發一款制備方法簡單、適合大規模生產的強效抗污自潔溶液，并尋求一種對設備要求低、在常溫下即可獲得強效抗污涂層、適用于不同基底的強效抗污自潔涂層的制備方法，以滿足現有應用。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種強效抗污自潔噴涂液，該噴涂液具有良好的抗污自潔性能。

本發明的第二個目的在于提供上述噴涂液的制備方法，該制備方法簡單，適合批量生產

本發明的第三個目的在于提供上述噴涂液在制備強效抗污自潔材料中的應用。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供了一種強效抗污自潔噴涂液，所述強效抗污自潔噴涂液由以下各原料制備而成：低表面能物質、醇溶液、二氧化硅球形納米粒子、有機硅烷試劑和無機酸。