[發明專利]一種用于基材的疏水涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201510969726.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN106905811A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 鄭冬琛
• 申請（專利權）人: 北京奧托米特電子有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D133/00;C09D175/04;C09D183/08;B05D5/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明涉及涂料領域，具體為一種用于基材的疏水涂層及其制備方法。

背景技術

當材料的表面接觸角大于90時，水很難在其表面鋪展和潤濕，因此材料可以用來防水防污。當材料表面的接觸角越大時，表面防水防污效果越好。用來增大材料表面疏水性的方法有很多種，其中在材料表面涂覆疏水涂料來構筑疏水涂層是最簡單，最經濟，也最有效的方法。現有技術是將有機硅涂料或者氟碳涂料涂覆于基材表面，利用硅和氟的表面遷移現象，在涂層最外層形成一層疏水層。然而，這種通過靠涂層中氟硅的遷移來實現疏水涂層，需要涂料中的氟硅含量較高，否則表面難以形成均勻致密的疏水層。但是，當氟硅含量較高時，涂層與基材的結合力就會降低，容易造成涂層的脫落，因此，這種光靠單層疏水涂料來實現疏水涂層的方法是有些缺陷和不足的。

發明內容

鑒于上述不足，本發明提供一種用于基材的疏水涂層及其制備方法，其具有良好的基材附著力，解決了傳統疏水涂層良好疏水性與基材不潤濕的矛盾，賦予基材表面疏水功能，提高了基材的耐腐蝕性。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種用于基材的疏水涂層，包括底層和表面層，所述底層涂布于基材上，所述表面層涂布于所述底層上，所述底層包括有機硅改性樹脂和對應的固化劑，所述表面層包括硅烷偶聯劑。

進一步地，所述有機硅改性樹脂包括有機硅改性環氧樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂或有機硅改性聚氨酯樹脂。

進一步地，所述硅烷偶聯劑包括具有3-17個氟原子的氟硅烷偶聯劑。

進一步地，所述氟硅烷偶聯劑包括十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、三十七氟硅烷偶聯劑中的一種或多種。

進一步地，所述基材包括金屬、陶瓷或塑料。

一種用于基材的疏水涂層的制備方法，包括如下步驟：

1)將有機硅改性樹脂和對應固化劑溶解在溶劑1中制備底層涂覆液，將該底層涂覆液涂 布至基材上從而形成底層涂膜，該底層涂膜干燥后形成底層；

2)將硅烷偶聯劑溶解在溶劑2中水解制備表面層涂覆液，該表面層涂覆液的濃度為1-5wt％,將該表面層涂覆液涂布至上述底層從而形成表面層涂膜，該表面層涂膜干燥后形成表面層。

進一步地，所述溶劑1為酯類、酮類或苯類溶劑，酯類溶劑包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、甲酸丁酯、甲酸異戊酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸環己酯、乙酸正丙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸乙酯，優選乙酸丁酯；酮類溶劑包括丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、丁酮、環己酮、環戊酮，優選環己酮；苯類溶劑包括苯、甲苯、二甲苯，優選甲苯。

進一步地，所述溶劑2為醇類溶劑，包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、環己醇。

進一步地，所述涂布方法包括浸涂法、噴涂法、旋涂法、刮涂法、絲網涂布法，優選噴涂法。

進一步地，所述制備方法的步驟2)中，將硅烷偶聯劑溶解在溶劑2中的水解時間為2小時，溫度為室溫。

本發明的有益效果是，提供一種疏水涂層結構，采用兩層結構來構筑疏水涂層，一方面保證了底層與基材良好的結合，另一方面底層上的反應性官能團和表面層上的反應性官能團通過化學反應形成致密的疏水層，對改善疏水層與底材的結合力有較好的改善作用，解決了傳統疏水涂層良好疏水性與基材不潤濕的矛盾，賦予基材表面疏水功能，提高了基材的耐腐蝕性。

具體實施方式

為使本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例作詳細說明如下。

本發明提供一種用于基材的疏水涂層結構，其由底層和涂布在所述底層上的表面層組成。

底層是有機硅改性樹脂與固化劑通過在基材表面固化后形成，為了使底層中剩余可與表面層中硅烷偶聯劑反應的硅氧烷基團，底層的固化反應程度為表干后，即可涂覆表面層。有機硅改性樹脂包括有機硅改性環氧樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂、有機硅改性聚氨酯樹脂，具體沒有特殊說明，通用的有機硅改性樹脂與固化劑都可以作為本發明制備底層的原料。

表面層是形成疏水性能的主要涂層，是硅烷偶聯劑，尤其是氟硅烷偶聯劑，包括十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、三十七氟硅烷偶聯劑中的一種或多種，混合物的比例不限，其中優選十七氟癸基 三甲氧基硅烷。

本發明提供一種用于基材的疏水涂層的制備方法，通過以下步驟來實現：