[發明專利]用于有機高分子材料表面改性的超薄納米涂層的制造方法

無效

• 申請號: 201210519071.3
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103013191A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 郭子鈺;朱玉涵;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 上海迪道科技有限公司;郭景康
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/12;B05D7/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可長期穩定存儲、可低溫固化的微納米溶膠制備方法及其固化形成超薄涂層的方法，包括以下步驟：

1）按照反應式??????????????????????????????????????????????????????

水解通式為R_xM(OR)_z-x的有機金屬化合物，形成溶膠，式中R為有機官能基，M選自硅、鋁、鈦、鋯等或它們的混合物，R’為可水解的低分子量烷基，z為M的化合價，而x小于z，至少為1，y至少為1并小于z-x；或

按照反應式?????

水解一種通式為M’(OR’’)_z’的金屬醇鹽，形成金屬醇鹽溶膠，式中M’為形成可水解醇鹽的金屬，R’’為低分子量烷基，z’為M’的化合價，y’至少為1和小于z’；

2）加入無機鹽的溶解液、有機小分子或其預聚體作為前體，混合或偶聯，形成較高溫條件下可長期穩定存儲的復合納米溶膠；添加無機鹽，可以使溶膠成膜后獲得高硬度、耐摩擦、抗刮劃、耐候等多種性能，添加有機小分子或其預聚物作為單體，可以使溶膠成膜后獲得耐沖擊、抗折、耐化學腐蝕、耐候、防臟污與防水等多種性能；

3）添加帶長鏈的有機小分子或其預聚物，與溶膠顆粒結合，同時使溶膠保持較高的酸度值，從而阻止溶膠顆粒的團聚，使溶膠可以在較高的環境溫度下（如不超過攝氏60度）長期存儲而不發生凝膠或沉淀；

4）添加玻璃化溫度較高的有機小分子或其預聚物作為溶膠成膜單體，同時采用混合醚化的氨基樹脂或氟碳樹脂，有效加速溶膠固化速度，降低溶膠固化成膜的溫度；

5）溶膠可以但不僅限于高壓噴霧、噴淋、浸潤、壓輥等方法，噴涂到復雜的三維結構的有機高分子材料表面；為獲得超薄涂層，盡可能選擇低濃度的溶膠體系，并添加有機氟樹脂降低體系的表面張力，同時使得溶膠具有良好的流平性能；

6）經干燥和老化，涂覆于有機高分子材料表面的溶膠自然流平，其中的溶劑得以揮發，形成均勻、透明的凝膠薄膜；

7）選擇攝氏80度至110度的范圍內的低溫烘烤，經自然冷卻，在有機高分子材料表面形成堅硬透明的多性能超薄膜。

2.納米溶膠包含無機和有機成分，制造無機與有機復合薄膜，既包含無機納米材料的特征，有包含有機高分子材料的特征，廣泛應用于各種樹脂材料表面改性，尤其是手機、平板電腦、筆記本電腦等各種電子產品、汽車、電子儀表、家用電器、日用器皿、包袋等各種樹脂制品外包結構件之表面，不但賦予其優良的使用性能，而且賦予其美觀的視覺效果。

3.將納米溶膠涂覆于各種樹脂表面，包括但不僅限于聚碳酸酯、尼龍、ABS或者樹脂混合物的表面，形成透明堅硬的納米薄膜，賦予樹脂表面各種特殊性能，包括但不限于高硬度、耐摩擦性能、耐刮劃性能、防臟污性能、耐候耐化性能等。

4.通過納米溶膠膠粒的表面改性和有機分子表面包覆，使納米溶膠膠粒穩定分散，從而使納米溶膠能夠在較高的溫度下（如不高于攝氏60度）長期穩定保存。

5.以高壓氣體將納米溶膠充分霧化，同時借助高速氣流的帶動，將霧化的納米溶膠噴涂到三維結構的樹脂制品表面，形成分布均勻、自然流平的納米溶膠薄膜。

6.經過低溫烘烤（樹脂可以耐受而不變形的溫度，例如攝氏80度至110度），納米溶膠薄膜快速凝膠固化（固化時間在生產線可以允許的時間以內，例如不超過30分鐘），形成質地堅硬的納米薄膜，簡化生產流程和生產設備，提高生產效率。