專利名稱：一種自清潔涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有自清潔效果的涂料及其制備方法，該涂料可用在玻璃、木材或者金屬表面，可同時達到防污、防潮、耐磨等效果，屬于表面物理化學領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)中國化工網(wǎng)統(tǒng)計，2009年前兩個月，我國涂料產(chǎn)量增長13.3%，年產(chǎn)量達到500 萬噸，已成為全球第二大生產(chǎn)國，但還不是強國，與國際水品有一定得差距，主要歸因于研 究開發(fā)的力度不夠。目前，部分功能性涂料的研發(fā)比較成熟，包括耐磨涂料、防火涂料、防 水涂料、耐候性涂料、裝飾性的涂料等。但是隨著社會環(huán)境的復雜化，功能性涂料的需求越 來越廣泛，一些新的需求不斷出現(xiàn)，此時，研究一種具有自清潔功能的涂料，引起了人們的 興趣。目前，國內(nèi)自清潔涂料的研發(fā)還處于實驗研究狀態(tài)。商品化的自清潔產(chǎn)品主要是 一種自清潔玻璃，這種玻璃主要是利用二氧化鈦受紫外照射產(chǎn)生分解作用而起到的自清潔 效果，表面是超親水型的。這種自清潔玻璃大多數(shù)都來自進口，價格比較昂貴，而且因為二 氧化鈦對太陽光的依賴性比較強，只有在一定強度太陽光的照射下，才能表現(xiàn)出較好的超 親水性，所以在太陽光線較少的時候效果較弱。并且，由于二氧化鈦具有很強的氧化能力， 在很多有機涂層表面都不能使用。這樣就限制了目前這種自清潔玻璃的使用。09年市場上也出現(xiàn)了一種利用超疏水表面實現(xiàn)自清潔效果的產(chǎn)品，該產(chǎn)品屬于水 性聚氨酯系列內(nèi)墻乳膠漆，但是效果不是很理想，水滴滴在表面后，必須經(jīng)過二次擦拭才能 達到清潔效果，并且價格相對比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是針對上述自清潔涂料產(chǎn)品中存在需依靠太陽光的照射和 應(yīng)用受到限制的問題，提供一種利用超疏水機理制備一種具有固體表面自清潔效果的無 機-有機復合涂料，該涂料可在木材、金屬和玻璃表面噴涂成膜。為了達到上述目的，本發(fā)明的一種自清潔涂料，包括以下組分醇酸清漆、納米 氧化鋁粒子、低表面能疏水助劑、高效油性分散劑AHH和稀釋劑，其中醇酸清漆為市售 普通清漆即可，納米氧化鋁粒子粒徑13nm-200nm，醇酸清漆與納米氧化鋁粒子的質(zhì)量比 1 0.05-0. 01，疏水助劑與醇酸清漆的質(zhì)量比10-60 100，高效油性分散劑含量占到以上 總混合物質(zhì)量的0. -0. 6%。其制備方法為將醇酸清漆、納米氧化鋁粒子、低表面能疏水助劑 G-502 (CF3 (CF2) 7 (CH2) 2Si (0C2H5) 3)及高效油性分散劑AHH混合攪拌，攪拌速度在2000r/ min以上，攪拌時間達到5個小時以上，制備成涂料。使用涂料時，將該涂料與稀釋劑(稀釋劑為市售醇酸清漆稀釋劑即可)以體積比 1 1-5比例混合，比例視具體情況而定，將混合后的復合液充分攪拌均勻，此時噴涂或者 滾涂成膜即可，該復合薄膜具有較好的透過率，通過UV紫外分光光度計測量其在可見光波長范圍。并且，如將薄膜在60°C -180°C之間烘干時，薄膜呈現(xiàn)茶色，具有美觀作用本發(fā)明原理在于，在復合涂料里加入低表面能的疏水助劑，用來減小涂膜的表面 張力，減小與水滴之間的阻力，使水滴能夠比較容易滑落，并且在滑落的過程中帶走灰塵， 起到清潔的作用。同時，在薄膜里添加納米氧化鋁粒子，一方面以增加薄膜的耐磨性，另一 方面，可以在涂料成膜時，增加其粗糙度。并且，因為納米粒子的粒徑尺度在可見光波長范 圍之內(nèi)，所以光透過率較好，用在建筑玻璃上完全沒有問題。
具體實施方式

實施例1涂料制備選擇13nma-納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁納米粒子質(zhì)量 比為1 0.01，G-502與醇酸清漆的比例為10 100，分散劑占混合溶液總重量的0.3%， 將上述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工將所得涂料與稀釋劑按照體積比1 2的比例混合，攪拌均勻，旋涂成膜，所 得復合薄膜光的可見光平均透過率為88.0%，接觸角為141° 士2°左右，當水滴體積大小 為10ul，表面傾斜角度為9°時，液滴可自動滑落。實施例2涂料制備選擇13nm α -納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁質(zhì)量比為 1 0.01，G-502與醇酸清漆的比例為36 100，分散劑占混合溶液總重量的0. 3 %，將上 述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工固定醇酸清漆與稀釋劑的體積比例為1 2，所得薄膜的可見光平均透過 率為87.0%，靜態(tài)接觸角為147° 士2°左右，當水滴體積大小為IOul時，表面傾斜角度為 6°左右時，液滴可自動滑落。實施例3涂料制備選擇13nma-納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁質(zhì)量比為 1 0.01，G-502與醇酸清漆的比例為60 100，分散劑占混合溶液總重量的0. 3%，將上 述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工按照醇酸清漆與稀釋劑的體積比例為1 2，所得薄膜的可見光平均透過 率為86. 3%，靜態(tài)接觸角為153° 士2°左右，當水滴體積大小為IOul時，表面傾斜角度為 4°左右時，液滴可自動滑落。實施例4涂料制備選擇200nma-納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁質(zhì)量比為 1 0.05，G-502與醇酸清漆的比例為10 100，分散劑占混合溶液總重量的0. 1 %，將上 述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工按照醇酸清漆與稀釋劑的體積比例為1 1，所得薄膜光的可見光平均透過 率為79.8%，靜態(tài)接觸角為149° 士2°左右，當水滴體積大小為IOul時，表面傾斜角度為 8°左右時，液滴可自動滑落。實施例5涂料制備選擇200nma-納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁質(zhì)量比為 1 0.05，G-502與醇酸清漆的比例為36 100，分散劑占混合溶液總重量的0. 1 %，將上述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工按照醇酸清漆與稀釋劑的體積比例為1 1，所得薄膜光的可見光平均透過 率為78.7%，靜態(tài)接觸角為155° 士2°左右，當水滴體積大小為IOul時，表面傾斜角度為 5°左右時，液滴可自動滑落。 實施例6涂料制備選擇200nma-納米氧化鋁粒子，固定醇酸清漆與氧化鋁質(zhì)量比為 1 0.05，G-502與醇酸清漆的比例為60 100，分散劑占混合溶液總重量的0. 1 %，將上 述物質(zhì)混合，攪拌6h，攪拌速度2000r/min。施工按照醇酸清漆與稀釋劑的體積比例為1 1，所得薄膜光的可見光平均透過 率為76.0%，靜態(tài)接觸角為161° 士2°左右，當水滴體積大小為IOul時，表面傾斜角度為 3°左右時，液滴可自動滑落。
權(quán)利要求
一種自清潔涂料，其特征在于，包括以下組分醇酸清漆、納米氧化鋁粒子、低表面能疏水助劑、高效油性分散劑AHH和稀釋劑，其中醇酸清漆為市售普通清漆，納米氧化鋁粒子粒徑13nm-200nm，醇酸清漆與納米氧化鋁粒子的質(zhì)量比1∶0.05-0.01，疏水助劑與醇酸清漆的質(zhì)量比10-60∶100，高效油性分散劑含量占到以上總混合物質(zhì)量的0.1％-0.6％。
2.權(quán)利要求1的一種自清潔涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將醇酸清 漆、納米氧化鋁粒子、低表面能疏水助劑G-502及高效油性分散劑AHH混合攪拌，攪拌速度 在2000r/min以上，攪拌時間達到5個小時以上，制備成涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自清潔涂料及其制備方法，涂料包括醇酸清漆、納米氧化鋁粒子、低表面能疏水助劑、高效油性分散劑AHH和稀釋劑，其中醇酸清漆為市售普通清漆，納米氧化鋁粒子粒徑13nm-200nm，醇酸清漆與納米氧化鋁粒子的質(zhì)量比1∶0.05-0.01，疏水助劑與醇酸清漆的質(zhì)量比10-60∶100，高效油性分散劑含量占到以上總混合物質(zhì)量的0.1％-0.6％，制備時將上述原料混合攪拌，攪拌速度在2000r/min以上，攪拌時間達到5個小時以上即可，本發(fā)明的涂料使用方便，制備的薄膜具有較好的透過率，薄膜呈現(xiàn)茶色，具有美觀作用。
文檔編號C09D7/12GK101818017SQ201010140748
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者嚴輝, 侯育冬, 宋雪梅, 常艷麗, 張銘, 張雪紅, 朱滿康, 李耳, 汪浩, 王如志, 王波 申請人:北京工業(yè)大學