[發明專利]一種具有光觸媒功能的有機硅加硬液及其制備方法

在審

• 申請號: 202110555979.9
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113292917A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陳子輝;林家祥;李林芳
• 申請（專利權）人: 常州穗時新材料有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C08G77/06;C08G77/04
• 代理公司: 常州智慧騰達專利代理事務所(普通合伙) 32328
• 代理人: 曹軍

本發明涉及涉及一種具有光觸媒功能的有機硅加硬液及其制備方法。該具有光觸媒功能的有機硅加硬液由下列原料混合分散制得，按照重量份計：10～25份的鈦甲基硅樹脂，0～1份的固化劑；20～50份的醇類溶劑；25～60份的醋酸丁酯；0.2～0.6份的潤濕流平劑。所述制備方法通過控制鈦酸正丁酯的水解縮合速度，以及與硅氧烷單體的添加比例，在硅氧烷網絡中，鈦酸正丁酯水解縮合形成二氧化鈦原子簇并通過Ti?O?Si鍵化學鍵合在樹脂中，即能表現出優異的光催化性能，又保證了涂層的高透明性。由于整個涂層主要由甲基硅樹脂構成，保證了涂層固化后的硬度和耐摩擦性能，是一種新型表面透明加硬材料。

技術領域

本發明涉及涂料的技術領域，更具體地，涉及一種具有光觸媒功能的有機硅加硬液及其制備方法。

背景技術

以納米二氧化鈦為代表的光觸媒材料在光激發下產生具有強氧化環氧作用的“空穴-電子對”，能夠起到優異的抗菌、除臭、防霉、防污效果，且效果持久，一經誕生就引起了廣泛的關注，十幾年前科學家就開始利用這種現象制備自清潔涂料、抗菌涂料等功能產品。但是，由于二氧化鈦和大部分成膜樹脂折射率較大，即使粒徑下降至納米尺度，也不能完全解決兩者混合時涂層透明度顯著下降的問題(泛白)。

有機硅加硬液能夠提高光學塑料的表面硬度，進而提高光學塑料的耐磨性和耐化學性能，它的成功開發使光學塑料在很多場合都代替了光學玻璃。據統計，目前80％以上的眼鏡鏡片均為光學塑料制備而成，其中大部分都采用了有機硅加硬液進行表面處理。有機硅加硬涂層不僅要有較高的硬度，還必須具有90％以上的可見光透過率。因此，光觸媒技術一直沒有機會應用在有機硅加硬液配方之中。

2020年新冠疫情爆發以來，抗菌殺毒涂料得到普遍重視，具有光觸媒功能的有機硅加硬液成為一個具有現實意義的研究和創新方向。

發明內容

本發明的第一個目的是：提供一種具有光觸媒功能的有機硅加硬液，所述有機硅加硬液的涂層固化后具有優異的光催化能力，高透光率以及良好的耐摩擦性能。

實現本發明目的的技術方案的設計思路是：以含鈦甲基硅樹脂為主體成膜樹脂，添加固化促進劑來降低涂層的固化問題，添加流平劑提高涂料的流平和基材潤濕性能。

一種具有光觸媒功能的有機硅加硬液，它由如下重量份數的原料制成：

所述含鈦甲基硅樹脂由甲基三烷氧基硅烷，少量苯基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、鈦酸正丁酯及封端物在酸催化下共水解制備而成。

在其中一實施例中，所述甲基三烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷；苯基三烷氧基硅烷為苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；四烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。

在其中一實施例中，所述封端物為乙酰丙酮；所述酸性催化劑是指乙酸、甲酸、鹽酸中的一種或幾種混合物。

在其中一實施例中，所述有機硅加硬液的涂層固化后，可見光的透光率≥95％。

在其中一實施例中，以10N的力用粘水的抹布/紗布擦試所述有機硅加硬液的形成的涂層，往返擦拭5000次無明顯變化。

在其中一實施例中，所述醇類溶劑是指甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇單丁醚中的一種或者幾種混合物。

在其中一實施例中，所述固化劑為1,8-二氮雜二環十一碳-7-烯，四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氯化銨中的一種或者幾種混合物。

在其中一實施例中，所述潤濕流平劑為有機硅類潤濕流平劑。

在其中一實施例中，所述有機硅加硬液具有硅氧烷網絡結構，鈦酸正丁酯水解縮合形成二氧化鈦原子簇并通過Ti-O-Si鍵化學鍵合在含鈦甲基硅樹脂中。

在其中一實施例中，制備所述含鈦甲基硅樹脂的原料及重量份為：