本发明属于涂料的制造技术，具体涉及一种纳米防尘涂料的制造方法及其应用。
背景技术：
当前城市灰尘污染严重，家具家电易沾灰，清洁费时费力，有些结构还不易清洁。客户对易清洁、自清洁诉求越发迫切。
现有的防尘涂料主要以氟碳聚合物和有机硅聚合物为主，通过氟碳化合物和有机硅化合物表面的低表面张力实现耐沾污效果，但现有的防尘涂料对长期接触灰尘的器具如空调，空气净化器，吸尘器、通风扇和电子设备风扇等表面，防尘效果并不理想，时常在表面及内部发生灰尘堆积的现象，而且现有的防尘涂料成本较高，制备工艺复杂，多以溶剂型涂料为主，对人体危害较大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于室内家电、厨具、电子产品等，需要防止灰尘堆积、耐沾污，并且可以自洁的纳米防尘涂料的制造方法及其应用，用以满足人们的需求。
为达到上述目的，本发明的纳米防尘涂料的制造方法，其特征是包括以下步骤：
（1）取5～15质量份数的纳米二氧化硅分散于100～150质量份数的水/乙醇混合溶液中得纳米二氧化硅分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（2）向第（1）步所得的纳米二氧化硅分散液中逐滴滴加0.01～0.05质量份数的氨水得反应体系；
（3）将0.5～1质量份数的聚乙二醇硅烷偶联剂与0.05～0.1质量份数的含氟硅烷偶联剂一同分散到10质量份数的水/乙醇溶液中得偶联剂分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（4）将第（3）步所得的偶联剂分散液缓慢滴加到第（2）步所得的反应体系中，搅拌反应8～24h；
（5）用乙醇、去离子水对第（5）步所得的反应物进行洗涤，离心得到改性纳米二氧化硅固体；
（6）将第（5）步所得的改性纳米二氧化硅固体重新搅拌分散于100质量份数的去离子水中，得到改性纳米二氧化硅分散液用作防尘涂料。
作为优选技术手段：所述聚乙二醇硅烷偶联剂通式为ch3(c2h4o)nsi(or1)3，其中的n为10～70的整数，其中的r1为甲基或者乙基。
作为优选技术手段：所述聚乙二醇硅烷偶联剂为聚乙二醇三乙氧基硅烷，其中优选n=10。
作为优选技术手段：所述含氟硅烷偶联剂是全氟硅烷或者是氟改性硅烷。
作为优选技术手段：所述全氟硅烷是十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟葵基三甲氧基硅烷、十七氟葵基三乙氧基硅烷中的一种。
作为优选技术手段：所述氟改性硅烷通式为cf3cnfmh2n-mc2h4si(or2)3，其中的n为0～12的整数，其中的m为整数，且0<m<2n，r2为甲基或者乙基。
作为优选技术手段：所述的含氟硅烷偶联剂优选为十七氟葵基三乙硅烷。
作为优选技术手段：所述纳米二氧化硅为球形，粒径10-50nm。
作为优选技术手段：所述纳米二氧化硅为球形，粒径为30nm。
为达到上述目的，本发明的纳米防尘涂料的应用，是将本发明的方法所得的防尘涂料喷涂于试样表面，溶剂挥发后得到防尘涂层。
本发明的有益效果是：防尘涂层由多层二氧化硅堆叠而成，灰尘落于表面，由于改性二氧化硅所构筑的粗糙结构，其与表面接触面积较小，两者之间吸附作用较弱，且由于二氧化硅表面有一定量的含氟基团，表面能有所下降，更不利于灰尘的吸附，灰尘易受重力、空气扰动等因素离开表面，实现防尘效果。
纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。因此，纳米涂料逐步在涂料行业中兴起，纳米涂料一般由纳米材料与有机涂料复合而成，采用纳米级单体浆料及纳米乳液、纳米色浆、纳米杀菌剂、纳米多功能助剂等制备而成，与现有涂料相比其产品综合性能和质量大大优于其同类产品。
具体实施方式
以对本发明做进一步说明。
本发明的纳米防尘涂料的制造方法，其特征是包括以下步骤：
（1）取5～15质量份数的纳米二氧化硅分散于100～150质量份数的水/乙醇混合溶液中得纳米二氧化硅分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（2）向第（1）步所得的纳米二氧化硅分散液中逐滴滴加0.01～0.05质量份数的氨水得反应体系；
（3）将0.5～1质量份数的聚乙二醇硅烷偶联剂与0.05～0.1质量份数的含氟硅烷偶联剂一同分散到10质量份数的水/乙醇溶液中得偶联剂分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（4）将第（3）步所得的偶联剂分散液缓慢滴加到第（2）步所得的反应体系中，搅拌反应8～24h；
（5）用乙醇、去离子水对第（5）步所得的反应物进行洗涤，离心得到改性纳米二氧化硅固体；
（6）将第（5）步所得的改性纳米二氧化硅固体重新搅拌分散于100质量份数的去离子水中，得到改性纳米二氧化硅分散液用作防尘涂料。
具体的，聚乙二醇硅烷偶联剂通式为ch3(c2h4o)nsi(or1)3，其中的n为10～70的整数，其中的r1为甲基或者乙基。聚乙二醇硅烷偶联剂为聚乙二醇三乙氧基硅烷，其中优选n=10。含氟硅烷偶联剂是全氟硅烷或者是氟改性硅烷。全氟硅烷是十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟葵基三甲硅烷、十七氟葵基三乙硅烷中的一种。氟改性硅烷通式为cf3cnfmh2n-mc2h4si(or2)3，其中的n为0～12的整数，其中的m为整数，且0<m<2n，r2为甲基或者乙基。含氟硅烷偶联剂优选为十七氟葵基三乙硅烷。纳米二氧化硅为球形，粒径10-50nm。纳米二氧化硅为球形，粒径为30nm。
纳米防尘涂料的应用是：将本发明方法所得的防尘涂料喷涂于试样表面，溶剂挥发后得到防尘涂层。试样可以是玻璃、金属、塑料等材质。
以下通过具体实施例说明本发明的方法及应用。
实施例1
（1）取5质量份数的纳米二氧化硅分散于100质量份数的水/乙醇混合溶液中得纳米二氧化硅分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（2）向第（1）步所得的纳米二氧化硅分散液中逐滴滴加0.01质量份数的氨水得反应体系；
（3）将0.5质量份数的聚乙二醇三乙氧基硅烷与0.05质量份数的十七氟葵基三乙氧基硅烷一同分散到10质量份数的水/乙醇溶液中得偶联剂分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（4）将第（3）步所得的偶联剂分散液缓慢滴加到第（2）步所得的反应体系中，搅拌反应8h；
（5）先后分别用乙醇、去离子水对第（5）步所得的反应物进行洗涤，用离心机离心（4000r/min，5min）得到改性纳米二氧化硅固体；
（6）将第（5）步所得的改性纳米二氧化硅固体重新搅拌分散于100质量份数的去离子水中，得到改性纳米二氧化硅分散液用作防尘涂料。
将所得防尘涂料喷涂于玻璃试样表面，溶剂挥发后得到防尘涂层，反复喷涂、挥发3-4次，制备得到防尘涂层。
实施例2
（1）取15质量份数的纳米二氧化硅分散于150质量份数的水/乙醇混合溶液中得纳米二氧化硅分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（2）向第（1）步所得的纳米二氧化硅分散液中逐滴滴加0.05质量份数的氨水得反应体系；
（3）将1质量份数的聚乙二醇三乙氧基硅烷与0.1质量份数的十七氟葵基三乙氧基硅烷一同分散到10质量份数的水/乙醇溶液中得偶联剂分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（4）将第（3）步所得的偶联剂分散液缓慢滴加到第（2）步所得的反应体系中，搅拌反应24h；
（5）先后分别用乙醇、去离子水对第（5）步所得的反应物进行洗涤，用离心机离心（4000r/min，5min）得到改性纳米二氧化硅固体；
（6）将第（5）步所得的改性纳米二氧化硅固体重新搅拌分散于100质量份数的去离子水中，得到改性纳米二氧化硅分散液用作防尘涂料。
将所得防尘涂料喷涂于金属试样表面，溶剂挥发后得到防尘涂层，反复喷涂、挥发3-4次，制备得到防尘涂层。
实施例3
（1）取10质量份数的纳米二氧化硅分散于120质量份数的水/乙醇混合溶液中得纳米二氧化硅分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（2）向第（1）步所得的纳米二氧化硅分散液中逐滴滴加0.03质量份数的氨水得反应体系；
（3）将0.8质量份数的聚乙二醇三乙氧基硅烷与0.08质量份数的十三氟辛基三乙氧基硅烷一同分散到10质量份数的水/乙醇溶液中得偶联剂分散液，所述水/乙醇混合溶液的体积比为1:1；
（4）将第（3）步所得的偶联剂分散液缓慢滴加到第（2）步所得的反应体系中，搅拌反应18h；
（5）先后分别用乙醇、去离子水对第（5）步所得的反应物进行洗涤，用离心机离心（4000r/min，5min）得到改性纳米二氧化硅固体；
（6）将第（5）步所得的改性纳米二氧化硅固体重新搅拌分散于100质量份数的去离子水中，得到改性纳米二氧化硅分散液用作防尘涂料。
将所得防尘涂料喷涂于塑料试样表面，溶剂挥发后得到防尘涂层，反复喷涂、挥发3-4次，制备得到防尘涂层。
将上述各实施例制备得到的防尘涂层样品进行防尘等级以及耐乙醇性、耐水性、耐湿热性测试，每个实验组不少于3个平行样。
表1为实施例1~3制备得到的防尘涂层检测方法及其引用的相关标准
表2为gb/t1766中4.11要求所述的沾污等级判定标准，共分为6个等级。
表3为实施例1～3制备得到的防尘涂层各项性能测试结果