一种自清洁复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种自清洁复合材料及其制备方法，涉及材料【技术领域】，复合材料包括以下质量份数的各个组分：聚氨酯树脂25-40份、纳米氧化钛10-15份、氧化钇5-10份、碱性金属磺酸盐4-8份、聚偏乙烯酸酯6-12份、纳米氧化钨6-15份、白炭黑4-10份、聚氧乙烯醚3-8份、氧化镁陶瓷微粉6-12份、玻璃纤维6-15份、固化剂5-10份和丙酮12-22份。本发明提供的自清洁材料，不仅具有优良的光催化性能、自清洁性能，同时材料的性质稳定，具有较好的耐候耐久性，且材料的力学性能优良，适合作为金属或合金材料的表面涂层材料。
【专利说明】一种自清洁复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料【技术领域】，特别涉及一种自清洁复合材料及该复合材料的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 纳米自清洁材料指在自然条件下保持自身清洁的材料，材料本身具有防污、除臭、 抗菌、抗霉等多重功能。
[0003] 目前，自清洁材料的应用范围包括各种材料表面的保护，增强聚合体表面的抗擦 伤能力、用于防油防尘防污等。
[0004] 纳米自清洁材料以自清洁涂层(薄膜）为主，通过不同的薄膜材料和不同的组分， 其自清洁的性能也不尽相同。纳米氧化钛是常用的自清洁材料，由于氧化钛的光催化、自清 洁和抗菌等作用，广泛存在于各种自清洁材料中，但这造成了自清洁材料的单一性。其他具 有高效自清洁性能的物质还有待被发现和被利用。
[0005] 申请号为201310364148. 9的专利文献"一种自清洁的表面涂层材料及制备工艺" 公开了一种自清洁涂层材料及其制备方法，该发明属于塑料表面涂层材料领域。自清洁的 表面涂层材料由聚乳酸45-85%和15-55%纳米TiO 2制成。制备工艺，其特征在于：（1)将 聚乳酸45-85%和15-55%纳米TiO2溶于pHl. 0?4. 0的酸性溶液中；（2)将该表面涂层材 料的酸性溶液喷涂在塑料的表面；（3)凉干后，该表面涂层材料吸附于塑料表面，形成无色 无味的薄膜。所述酸性溶液为盐酸，醋酸，醋酸缓冲溶液。由此可知，该自清洁涂层材料也 是依靠氧化钛的自清洁作用，且只有树脂材料和氧化钛，没有其他组分，涂层材料的性能单 一且不稳定，极易受到外界的腐蚀侵害，不利于涂层的长期使用。
[0006]
【发明内容】
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一 种自清洁复合材料及其制备方法。
[0007] 本发明的技术方案：一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂25-40份、纳米氧化钛10-15份、氧化钇5-10份、碱性金属磺酸盐4-8份、 聚偏乙烯酸酯6-12份、纳米氧化钨6-15份、白炭黑4-10份、聚氧乙烯醚3-8份、氧化镁陶 瓷微粉6-12份、玻璃纤维6-15份、固化剂5-10份和丙酮12-22份。
[0008] 作为优选，碱性金属磺酸盐为低碱值合成磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或超碱值合 成磺酸镁。
[0009] 作为优选，碱性金属磺酸盐为中碱值合成磺酸钙或超碱值合成磺酸镁。
[0010] 作为优选，氧化镁陶瓷微粉的平均粒径为l-50um。
[0011] 作为优选，固化剂为聚酰胺。
[0012] 一种自清洁复合材料的制备方法，制备步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌5-10min ; (3)真空静置：将上述混合物放入真空度为20-200Pa环境下静置2-6h，封装，即得到自 清洁复合材料。
[0013] 有益效果：本发明提供的自清洁复合材料，是利用了氧化钛和氧化钨的协同作用， 增强了涂层的光催化性能，提高了自清洁性能。
[0014] 首先，纳米氧化钨也具有一定的光催化性，且在同时使用氧化钨和氧化钛时，自清 洁的性能明显增强；其次，稀土氧化物的能够激活氧化钨，提升其光催化性能；第三，复合 材料中加入了氧化镁陶瓷微粉和玻璃纤维，增强了复合材料的力学性能和耐高温性能。
[0015] 因此，本发明提供的自清洁材料，不仅具有优良的光催化性能、自清洁性能，同时 材料的性质稳定，具有较好的耐候耐久性，且材料的力学性能优良，适合作为金属或合金材 料的表面涂层材料。
【具体实施方式】
[0016] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0017] 实施例1 : 一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂25份、纳米氧化钛10份、氧化钇5份、中碱值合成磺酸钙4份、聚偏乙烯酸 酯6份、纳米氧化钨6份、白炭黑4份、聚氧乙烯醚3份、平均粒径为20um的氧化镁陶瓷微 粉6份、玻璃纤维6份、固化剂5份和丙酮12份。
[0018] 根据本发明提供的制备方法制备自清洁复合材料，步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌5min ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为IOOPa环境下静置4h，封装，即得到自清洁 复合材料。
[0019] 实施例2: 一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂40份、纳米氧化钛15份、氧化钇10份、中碱值合成磺酸钙8份、聚偏乙烯 酸酯12份、纳米氧化钨15份、白炭黑10份、聚氧乙烯醚8份、平均粒径为20um的氧化镁陶 瓷微粉12份、玻璃纤维15份、固化剂10份和丙酮22份。
[0020] 根据本发明提供的制备方法制备自清洁复合材料，步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌IOmin ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为IOOPa环境下静置5h，封装，即得到自清洁 复合材料。
[0021] 实施例3: 一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂30份、纳米氧化钛12份、氧化钇7份、低碱值合成磺酸钙5份、聚偏乙烯酸 酯8份、纳米氧化钨8份、白炭黑7份、聚氧乙烯醚6份、平均粒径为20um的氧化镁陶瓷微 粉8份、玻璃纤维11份、固化剂6份和丙酮16份。
[0022] 根据本发明提供的制备方法制备自清洁复合材料，步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌7min ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为IOOPa环境下静置5h，封装，即得到自清洁 复合材料。
[0023] 实施例4 : 一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂35份、纳米氧化钛12份、氧化钇8份、超碱值合成磺酸镁7份、聚偏乙烯酸 酯10份、纳米氧化钨12份、白炭黑7份、聚氧乙烯醚6份、平均粒径为20um的氧化镁陶瓷 微粉8份、玻璃纤维12份、固化剂7份和丙酮14份。
[0024] 根据本发明提供的制备方法制备自清洁复合材料，步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌8min ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为IOOPa环境下静置5h，封装，即得到自清洁 复合材料。
[0025] 实施例5 : 一种自清洁复合材料，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂32份、纳米氧化钛13份、氧化钇6份、中碱值合成磺酸钙6份、聚偏乙烯酸 酯10份、纳米氧化钨12份、白炭黑6份、聚氧乙烯醚6份、平均粒径为20um的氧化镁陶瓷 微粉10份、玻璃纤维9份、固化剂6份和丙酮17份。
[0026] 根据本发明提供的制备方法制备自清洁复合材料，步骤如下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌7min ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为IOOPa环境下静置5h，封装，即得到自清洁 复合材料。
[0027] 对上述【具体实施方式】得到的复合材料进行自清洁性能测试，结果如表1所示： 表1自清洁复合材料性能测定
【权利要求】
1. 一种自清洁复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的各个组分： 聚氨酯树脂25-40份、纳米氧化钛10-15份、氧化钇5-10份、碱性金属磺酸盐4-8份、 聚偏乙烯酸酯6-12份、纳米氧化钨6-15份、白炭黑4-10份、聚氧乙烯醚3-8份、氧化镁陶 瓷微粉6-12份、玻璃纤维6-15份、固化剂5-10份和丙酮12-22份。
2. 根据权利要求1所述的自清洁复合材料，其特征在于：碱性金属磺酸盐为低碱值合 成磺酸钙、中碱值合成磺酸钙或超碱值合成磺酸镁。
3. 根据权利要求2所述的自清洁复合材料，其特征在于：碱性金属磺酸盐为中碱值合 成磺酸钙或超碱值合成磺酸镁。
4. 根据权利要求1所述的自清洁复合材料，其特征在于：氧化镁陶瓷微粉的平均粒径 为 l_50um。
5. 根据权利要求1所述的自清洁复合材料，其特征在于：固化剂为聚酰胺。
6. -种根据权利要求1所述的自清洁复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如 下： (1) 称量：准确称取各个组分； (2) 超声搅拌：将各个组分混合在一起，超声搅拌5-10min ; (3) 真空静置：将上述混合物放入真空度为20-200Pa环境下静置2-6h，封装，即得到自 清洁复合材料。
【文档编号】C09D7/12GK104371525SQ201410596583
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】刘莉, 王爽, 刘晓东 申请人:苏州莱特复合材料有限公司