[發(fā)明專(zhuān)利]一種自修復(fù)涂層及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810517817.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108676482A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高志強(qiáng);江社明;張啟富;李遠(yuǎn)鵬;張杰;劉昕;張子月
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新冶高科技集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09D175/04
• 分類(lèi)號(hào): C09D175/04;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 彭霜;張焱

本發(fā)明公開(kāi)了一種自修復(fù)涂層及其制備方法，屬于材料自修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中觸摸屏易磨損和自修復(fù)能力較弱的問(wèn)題。上述自修復(fù)涂層包括設(shè)于基體表面的基層以及設(shè)于基體涂層表面的自修復(fù)層；基層采用氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂制得，自修復(fù)層采用環(huán)氧基硅烷和稀醋酸的混合水解液制得。上述自修復(fù)涂層在人機(jī)觸摸屏、家電、電子、汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、醫(yī)療設(shè)備和酒店設(shè)施等人手頻繁觸摸或容易遭受劃傷的界面等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料自修復(fù)技術(shù)，具體涉及一種自修復(fù)涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

智能涂層不僅能夠賦予基體材料特定功能，還能夠有效地延長(zhǎng)基體材料的服役壽命。

現(xiàn)有技術(shù)中，自修復(fù)智能涂層通常采用納米顆粒、水滑石、微膠囊或納米管等作為載體攜帶自愈劑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)涂層缺陷的修復(fù)。上述自修復(fù)智能涂層的修復(fù)機(jī)理是涂層在外力作用下受損時(shí)，載體在應(yīng)力下遭到破壞，自愈劑從載體中釋放并填補(bǔ)傷口，從而達(dá)到修復(fù)涂層的目的。

但是，上述自修復(fù)智能涂層均是從外部引入自愈劑，通過(guò)載體使涂層具有自修復(fù)功能。對(duì)于觸摸屏，其遭受的是人手磨損，并未造成涂層變形，在這種情況下，自愈劑難以釋放，使得現(xiàn)有的自修復(fù)智能涂層無(wú)法應(yīng)用于觸摸屏，從而導(dǎo)致觸摸屏易磨損和自修復(fù)能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種自修復(fù)涂層及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中觸摸屏易磨損和自修復(fù)能力較弱的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種自修復(fù)涂層，包括設(shè)于基體表面的基層以及設(shè)于基體涂層表面的自修復(fù)層；基層采用氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂制得，自修復(fù)層采用環(huán)氧基硅烷和稀醋酸的混合水解液制得。

進(jìn)一步地，氨基硅烷中的水解基團(tuán)為氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基的一種或幾種。

進(jìn)一步地，環(huán)氧基硅烷中的水解基團(tuán)為氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基或乙酰氧基的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了一種自修復(fù)涂層的制備方法，用于制備上述自修復(fù)涂層，制備方法包括如下步驟：

將水性聚氨酯樹(shù)脂溶液與氨基硅烷混合，得到氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂；將稀醋酸、環(huán)氧基硅烷與水混合，得到環(huán)氧基硅烷和稀醋酸的混合水解液；將氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂噴涂到清潔處理后的基體表面，進(jìn)行第一次固化，形成基層，得到帶有基層的基體；將環(huán)氧基硅烷和稀醋酸的混合水解液噴涂到帶有基層的基體表面，進(jìn)行第二次固化，形成自修復(fù)層，得到自修復(fù)涂層。

進(jìn)一步地，水性聚氨酯樹(shù)脂與氨基硅烷的體積比為4～17：1；環(huán)氧基硅烷與稀醋酸的體積比為5～7：1，稀醋酸的摩爾體積濃度為0.8～1.2mol/L。

進(jìn)一步地，氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂的pH值為8.0～9.0；氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂的溫度為10℃～45℃；氧基硅烷和稀醋酸的混合水解液的pH值為5.0～6.5。

進(jìn)一步地，采用氨水和/或醋酸調(diào)節(jié)氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂的pH值。

進(jìn)一步地，第一次固化溫度為100～120℃，第一次固化時(shí)間為15～30min；第二次固化溫度為100～120℃，第二次固化時(shí)間為15～30min。

進(jìn)一步地，氨基硅烷改性的水性聚氨酯樹(shù)脂溶液采用如下方法制備：

步驟A.將水性聚氨酯樹(shù)脂溶于去離子水中，在600～1000r/min攪拌下，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至8.0～9.0，以1000～1500r/min攪拌20～50min，得到試劑1；

步驟B.以1000～1500r/min攪拌下，將助溶劑加入到試劑1中，并持續(xù)攪拌20～50min，得到試劑2；