[發明專利]一種高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210543643.5
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114854236A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 吳旭;林典;于丹鳳;徐秀彬;翁家豪
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02;C09D4/06;C09D11/06
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 孔令環

本發明公開了一種高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料及其制備方法，屬于功能涂層材料領域。該涂層材料按重量百分數計，由以下組分制成：交聯劑15?30％；硅烷偶聯劑10?20％；低表面能化合物1?5％；溶劑50?70％。本發明涂層材料制備的涂層同時具有高硬度、高光澤度、良好的附著力以及疏水的特性，可應用于汽車、金屬制品、家用電器、皮制品、玻璃的表面，有效提升上述制品表面硬度以及抗污能力，從而延長制品使用壽命。

技術領域

本發明涉及功能涂層材料領域，具體涉及一種高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料及其制備方法。

背景技術

隨著各個行業的快速發展，如金屬制品、建筑、汽車制造、家用電器等，出于對制品表面維護以及美觀的需求，對各種制品的表面都需要特殊的處理以獲得耐污性能，由此增加制品美觀程度以及延長制品使用壽命。涂層在我們的日常生活中有著廣泛的影響，并且其對材料表面的保護和防黏附有著深遠的影響。

現有技術中的疏水保護涂層雖具備良好的防粘附性能，但普遍存在一些缺點，難以兼具硬度和耐磨性，高水壓的沖擊或泥沙都容易造成涂層的磨損，因此，制備一種高硬度高光澤度的疏水涂層以涂飾在基材表面起到抗黏附作用具有極其重要的意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種一種高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料及其制備方法，使其制備的涂層能適用于各種基材的硬質透明疏水涂層；該制備方法通過不同組分的硅氧烷與交聯劑在常溫條件下反應，制備了快速固化自清潔疏水的功能性涂層，所制備的涂層透明、硬質，可應用于材料表面起到抗污防黏附的作用。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料，其由以下重量百分比的組分制成：

交聯劑15-30％；

硅烷偶聯劑10-20％；

低表面能化合物1-5％；

溶劑50-70％。

在一些優選的實施方式中，所述交聯劑為季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或幾種。

在另一些優選的實施方式中，所述硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、多氨基烷基三烷氧基硅烷中的一種或幾種。

在另一些優選的實施方式中，所述低表面能化合物包括羥基封端硅油、乙烯基封端硅油、氨基封端硅油、氨基苯基硅油、氨基羥基硅油中的一種或幾種。

在另一些優選的實施方式中，所述溶劑為乙酸乙酯、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。

本發明的另一方面在于提供一種采用前述材料制備高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層的方法，其包括以下步驟：

(1)將所述交聯劑、所述低表面能化合物和所述溶劑混合攪拌反應；

(2)加入所述硅烷偶聯劑混合攪拌反應，得到預聚體溶液；

(3)將所述預聚體溶液布施在基材表面，固化后得到所述高硬度、防粘附、透光的有機硅涂層材料；

其中，所述預聚體的布施方式包括但不限于噴涂、旋涂、浸漬、滴涂、輥輪涂覆等；

特別的，所述預聚體固化過程中所需的水來源于空氣。

在一些優選的實施方式中，步驟(1)所述攪拌溫度為室溫，攪拌反應時間30-60min。

在另一些優選的實施方式中，其特征在于，步驟(2)所述攪拌溫度為室溫，攪拌反應時間30-60min。