[發(fā)明專利]可涂覆型組合物、防污組合物、防污制品以及制備它們的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380050033.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN105143357B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景乃勇;C·施特雷拉特;孫福俠;J·A·里德爾;蔣軒;陳雪花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): C09D1/00
• 分類號(hào): C09D1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 陳文平;陳長會(huì)

本發(fā)明公開了一種制備可涂覆型組合物的方法，所述方法包括：a)提供初始組合物，所述初始組合物包含分散在含水液體介質(zhì)中的二氧化硅納米顆粒，其中所述二氧化硅納米顆粒具有平均粒度小于或等于100納米的粒度分布，并且其中二氧化硅溶膠具有大于6的pH；b)使用無機(jī)酸酸化所述初始組合物至小于或等于4的pH以提供酸化組合物；以及c)在所述酸化組合物中溶解至少一種金屬化合物以提供可涂覆型組合物。本發(fā)明還公開了可通過所述方法制備的可涂覆型組合物和防污組合物。本發(fā)明還公開了包含所述防污組合物的防污制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開廣義地涉及具有防污特性的制品、形成防污涂層的組合物及用于制備它們的方法。

背景技術(shù)

各種制品的沾污問題無所不在。如本文所用，術(shù)語“沾污”指因基底與異物的接觸所致的變色或物質(zhì)積聚。沾污的例子包括著色、灰塵積聚和水垢積聚。沾污常常減損各種制品的美學(xué)價(jià)值；例如，就建筑表面和廣告媒介而言。在一些情況下，沾污也影響重要的功能特性，諸如例如就道路標(biāo)牌而言，其中可見度可能被削弱，另外就管道和管的內(nèi)表面上的水垢積聚而言，將限制流體流動(dòng)。交通標(biāo)志上的灰塵積聚可能降低其易讀性和回射性。

發(fā)明內(nèi)容

有利地，本公開提供了制備防污涂層的組合物和方法，所述防污涂層可被結(jié)合到各種制品中，從而使得它們較不易于沾污，并且如果沾污，將更易于通過自然力(例如，風(fēng)和/或雨)和/或通過其它方法(例如，通過人工或機(jī)械洗擦或研磨)得到清潔。

在一個(gè)方面，本公開提供了一種制備可涂覆型組合物的方法，所述方法依次包括：

a)提供初始組合物，所述初始組合物包含分散在含水液體介質(zhì)中的二氧化硅納米顆粒，其中所述二氧化硅納米顆粒具有平均粒度小于或等于100納米的粒度分布，并且其中二氧化硅溶膠具有大于6的pH；

b)使用無機(jī)酸酸化所述初始組合物至小于或等于4的pH以提供酸化組合物；以及

c)在所述酸化組合物中溶解至少一種金屬化合物以提供可涂覆型組合物，其中所述至少一種金屬化合物包含元素周期表第2族至第15族中任一族中的至少一種金屬。

在另一個(gè)方面，本公開提供了一種根據(jù)前述方法制備的可涂覆型組合物。

根據(jù)本公開的可涂覆型組合物可用于例如制備防污制品。

因此，在另一方面，本公開提供了一種制備防污制品的方法，所述方法包括以下順序步驟：

a)提供初始組合物，所述初始組合物包含分散在含水液體介質(zhì)中的二氧化硅納米顆粒，其中所述二氧化硅納米顆粒具有平均粒度小于或等于100納米的粒度分布，并且其中二氧化硅溶膠具有大于6的pH；

b)使用無機(jī)酸酸化所述初始組合物至小于或等于4的pH以提供酸化組合物；

c)在所述酸化組合物中溶解至少一種金屬化合物以提供可涂覆型組合物，其中所述至少一種金屬化合物包含元素周期表第2族至第15族中任一族中的至少一種金屬；

d)使所述可涂覆型組合物與基底的表面接觸；以及

e)至少部分地干燥所述可涂覆型組合物以提供防污層。

在另一方面，本公開提供了一種根據(jù)本公開前述方法制備的防污制品。

在另一方面，本公開提供了一種防污組合物，所述防污組合物包含含有金屬陽離子的二氧化硅基質(zhì)，其中所述二氧化硅基質(zhì)包含互連的二氧化硅納米顆粒，所述二氧化硅納米顆粒具有平均粒度小于或等于100納米的粒度分布，其中所述金屬陽離子包括元素周期表第2族至第15族中任一族中的金屬的陽離子，其中大多數(shù)所述金屬陽離子單個(gè)地設(shè)置在二氧化硅基質(zhì)中，并且其中所述金屬陽離子占硅和金屬陽離子的總合并摩爾數(shù)的0.2至20摩爾％。